ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ПО ИССЛЕДОВАНИЯ ДВУХМАССОВОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

Лабораторный установка стенда N7 лаборатории 8.113 Донецкого национального технического университета состоит из тиристорного электропривода с упругостью, силовая часть которого включает два двигателя типа ПБСТ-32, первый из них является исследуемым, а второй - нагрузочным. Для питания якоря исследуемого двигателя применяется тиристорный преобразователь БТУ-3601-4027,для нагрузочного двигетеля - БТУ-3501-4647. В качестве упругого элемента применяется пружина, для крепления которой валы обоих двигателей снабжены муфтами специальной конструкции. Датчиками скорости служат тахогенераторы типа ПТ-1.

Система управления состоит из двух ПК соединенных коаксиальным кабелем для обмена информацией. Один из компьютеров (ПК2) играет роль программируемого контроллера, обрабатывающего поступающую информацию и вырабатывающего управляющее воздействие. Другой компьютер (ПК1) предназначен для подготовки программного обеспечения для контроллера, а также для управления всей системой и отображения измеряемых величин в реальном времени. Программируемый контроллер построен на базе офисного IBM PC - совместимого компьютера, в слот расширения ISA которого вставлена плата быстродействующего аналого-цифрового преобразователя модели 5710-1 американской фирмы "Octagon Systems". Данная плата АЦП способна осуществлять преобразование аналогового сигнала по 8 дифференциальным или 16 однопроводным каналам со скоростью до 70000 выборок в секунду, с разрядностью 12 бит. Сигналы датчиков напряжения и тока (выполнены на элементах УБСР-АИ) подаются на плату АЦП через плату модулей гальванических развязок AIN-5B фирмы "Octagon Systems". В качестве модулей развязок применены модули 5B41-03(V input) и 5B39-04(current output) фирмы "Analog Devices".

Программное обеспечение для работы контроллера составляется с помощью программы Simulink из пакета MATLAB следующим образом:
1) составляется Simulink-модель системы управления, которая обязательно должна содержать специальный блок 5710driver, связывающий данную модель с периферийными устройствами;
2) производится компиляция модели, т.е. перевод ее на язык С++, чтобы она могла работать в операционной системе реального времени QNX, установленной на контроллере;
3) полученный в ходе компиляции файл имя_модели.exe пересылается в контроллер.
Чтобы начать выполнение необходимого exe-файл достаточно запустить его из командной строки программы telnet. После его выполнения будет создан файл данных (с расширением mat), содержащий информацию о записываемых данных. Запуск необходимой программы также можно произвести с ПК1, открыв соответствующую Simulink-модель и подключив её к контроллеру. При этом возможно наблюдение за необходимыми сигналами с помощью блока Scope, а также изменение хода работы программы путем изменения параметров блоков модели (значений констант, коэффициентов усиления, состояний ключей и т.д.). После завершения работы программы, сохраняемые переменные будут записаны не только в mat-файл, но и в рабочую область MATLAB.

Таким образом, представленная система позволяет свести к минимуму не только время на подготовку новых программ для контроллера (в считанные минуты можно составить ситему управления практически любого типа), но и значительно облегчает дальнейшую обработку полученных данных (так как они представлены в цифровом виде).

Данную систему разработал сотрудник ДонНТУ ассистент Федоряк Роман Валентинович. Он подготовил систему управления, а также написал программу на языке С++ для блока 5710driver. Наладку силовой части лабораторной установки провели студенты ДонНТУ Сергей Лях, Виталий Барбун и Виталий Орехов.