Квазиоптимизация быстродействия при управлении позиционированием шагового двигателя

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
1.1 Шаговый двигатель как элемент системы управлении
1.1.1 Краткая характеристика свойств шагового двигателя.
1.1.2 Особенности применения шаговых двигателей в системах управления
1.1.3 Основные принципы управления движением шагового двигателя
1.1.4 Схема управления шаговым двигателем и возможности
исследования е свойств.
1.2 Принцип действии и конструктивные особенности шагового двигатели.
1.2.1 Основные принципы работы шагового двигателя.
1.2.2 Основные типы шаговых двигателей
1.2.3 Шаговый двигатель гибридной конструкции.
1.3 Проблемы и методы построении математических моделей электрических машин.
1.3.1 Модель обобщнной электрической машины
1.3.2 Электромагнитный момент шагового двигателя
1.3.3 Требования к математической модели шагового двигателя
1.4 Анализ существующих подходов к управлению шаговым двигателем
1.4.1 Режимы работы шагового двигателя в зависимости от способа управления ротором
1.4.2 Режимы работы шагового двигателя в зависимости от способа коммутации обмоток
1.4.3 Рабочие характеристики шагового двигателя.
1.4.4 Схемы включения обмоток шагового двигателя
1.5 Анализ известных способов увеличении быстродействия шагового двигателя
1.5.1 Сущность повышения быстродействия с помощью напряжения импульсов управления.
1.5.2 Способы ограничения тока, применяемые на практике при повышенном коммутируемом напряжении источника электропитания .
1.5.3 Анализ возможных путей построения квазиоптимального управления шаговым двигателем па основе существующей методики увеличения быстродействия
1.6 Выводы по первому разделу
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ.
2.1 Построение математической модели шагового двигатели па основе модели обобщенной электрической машины.
2.1.1 Математическая модель обобщнной двухфазной двухполюсной синхронной электрической машины
2.1.2 Допущения и упрощения, использованные при составлении уравнений модели шагового двигателя
2.1.3 Уравнения математической модели шагового двигателя.
2.1.4 Математическая модель шагового двигателя с учтом электронной схемы управления.
2.1.5 Пример численного решения уравнений модели
2.2 Идентификации параметров математической модели на основе экспериментальных данных.
2.2.1 Общая постановка задачи идентификации динамики исследуемого объекта
2.2.2 Идеологические предпосылки решения задачи идентификации математической модели шагового двигателя.
2.2.3 Техническая и информационная схема исследования и обработки данных в рамках решения задачи об идентификации параметров модели шагового двигателя.
2.2.4 Статистическая идентификация модели на основе измеренных
данных.
2.3 Поиск иаилучших параметров математической модели.
2.3.1 Поиск на основе методики планирования экспериментов
2.4.6.2 Случайный поиск
2.4.6.3 Общий поиск
2.4.3 Результаты идентификации параметров.
2.5 Аппроксимация динамических свойств шагового двигателя линейной математической моделью.
2.5.1 Линейная модель 3его порядка.
2.5.2 Линейная модель 4ого порядка.
2.6 Выводы но второй главе
3 КВАЗИОПТИМАЛЫЮЕ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ УПРАВЛЕНИЕ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
3.1 Постановка задачи квазиоптимизации быстродействия полиошагового режима работы шагового двигателя за счет управление
3.1.1 Концептуальная оценка возможного результата оптимизации но быстродействию управления полношаговым движением ротора
3.1.2 Ограничения по форме управляющих сигналов.
3.1.3 Ограничения по полярности управляющих сигналов
3.1.4 Ограничения по структуре управляющих сигналов.
3.1.5 Ограничения по характеру нагрузки, действующей в период шагового управления
3.1.6 Возможности и целесообразность аналитического, имитационного и экспериментального решения задачи оптимизации быстродействия управления ШД.
3.1.7 Формулировка понятия квазиоптимизации применительно к задаче
управления позиционированием ШД.
3.2 Решение задачи оптимизации быстродействия позиционирования ШД для аппроксимациопной модели.
3.2.1 Аппроксимациоиная модель ШД.
3.2.2 Постановка задачи оптимизации быстродействия решения для аппроксимациопной модели ШД
3.2.3 Необходимые условия оптимальности быстродействия для аппроксимациопной модели ШД
3.2.4 Качественное исследование структуры решения задачи оптимизации быстродействия для аппроксимациопной модели ШД
3.3 Постановка задачи для нелинейной модели
3.4 Вспомогательные оценки качества управлении.
3.5 Квазнонтимальное по быстродействию управление шаговым двигателем на базе пол пошагового режима работы
3.5.1 Структурный синтез векторного управления.
3.5.2 Проверка решения с помощью нелинейной модели.
3.5.3 Поиск параметров управляющих импульсов с помощью модели
3.5.4 Анализ решения задачи с помощью математической модели
3.5.5 Экспериментальная проверка решения.
3.6 Результаты исследования
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КВАЗИОПТИМАЛЫЮГО ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
4.1 Экспериментальная оценка влияния механической нагрузки на динамику шагового двигателя
4.2 Методика исследования электрических двигателей с целыо улучшения динамических характеристик с помощью управления
4.3 Оценка возможности пракгпчсской реализации разработанного
управления
4.3.1 Изменяемая часть в системе управления
4.3.2 Элементная база систем управления шаговыми двигателями
4.4 Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА