2. Перечислите основные блоки, из которых состоит функциональная схема электропривода с использованием микропроцессора и проанализируйте принцип ее действия

Рассмотрим схему ЭП с ДПТ для регулирования положения исполнительного органа ро­бототехнического устройства с использованием микропроцессорного управления (рисунок а). Этот ЭП должен обеспечивать перемещение и точное позиционирование ИО робота в соот­ветствии с диаграммой, приведенной на рисунке в, для чего в нем используется обратная связь по положению. Для обеспечения высокой точности позиционирования в ЭП осуществляется также регулирование тока (момента) и скорости ДПТ. в)

Силовая часть ЭП включает в себя трехфазный мостовой реверсивный тиристорный преобразователь ТП, питае­мый от трансформатора ТV. Схема управления по­строена по принципу под­чиненного регулирования координат.

Аналоговый П-регулятор скорости РС формирует сиг­нал задания тока U_зт на основе своего задающего сигнала U_зс, поступающего на него с внешнего контура положения, и сигнала обратной связи по скорости U_ос, вырабатывае­мого тахогенератором BR. Стабилитроны VD1 и VD2 ог­раничивают сигнал на выходе PC, т.е. обеспечивают огра­ничение тока и момента двигателя.

Регулирование тока производится аналоговым ПИ-регуля­тором тока РТ, на вход которого поступают сигнал обратной связи по току U_от от датчика тока ДТ и сигнал задания тока U_зт, с выхода РС.

Регулирование положения осуществляется с помощью микропроцессорной системы, включающей в себя микропроцессор МП, устройства памяти ОЗУ и ПЗУ, устройства сопря­жения УС1... УСЗ, цифровой датчик положения ДП и цифроаналоговый преобразователь ЦАП. Сигнал задания положения S_зп задается с терминала Т, подключаемого к МП-системе через УСЗ. Такая цифроаналоговая схема существенно улучшает характеристики ЭП.

Принцип работы РП основывается на вычислении момента начала тормо­жения ЭП, что позволяет получить показанные на рисунке в кривые движения.

При известных значениях установившейся скорости ω_уст и ускорении

ε = (М - Мс)/J, где J - момент инерции ЭП, могут быть рассчитаны время t_т и путь S_т на участке торможения ЭП в конце отработки заданного перемеще­ния S_зп по следующим формулам

, .

Алгоритм работы МП-системы при выработке сигнала на торможение при­веден на рис.в. Для его реализации в МП-систему вводятся данные по величи­нам: ω_уст, ε, S_зп и сигнал датчика положения S_п, пропорциональный текущему положению вала двигателя и ИО. МП-система производит вычисление по ве­личин t_т и S_т и разности S₁ = S_зп – S_т. Затем сопоставляется значение разности S₁ с сигналом датчика положения S_п. Как только S₁ станет равной S_п, от МП-системы выдается команда на торможение ЭП, начинается отсчет выдержки времени t_т и по истечении этого времени выработается команда на его отключение.