Системы управления с постоянной структурой
Определенный этап развития систем управления электромобилями характеризуется исполнением их с жесткой и неизменяемой структурой или, иначе говоря, с неизменяемыми алгоритмами. К числу таких систем относятся прежде всего простейшие электроприводы без обратных связей. В этих системах задатчики тяги и торможения устанавливают определенное напряжение на входе или выходе тягового двигателя, который при этом работает на соответствующих механических характеристиках, определяющих частоту вращения и момент на выходном валу. Наибольшее применение такого рода управление нашло в электродвигателях постоянного тока с последовательным возбуждением.
Недостатки разомкнутых систем управления — низкая стабильность характеристик, большие броски тока в переходных режимах разгона и торможения — вызвали в дальнейшем переход к структуре управления по моменту на валу двигателя или (что проще в реализации) по току якоря двигателя. В системе подобного рода за счет обратной связи по соответствующей величине с помощью задатчиков тяги и торможения устанавливается и стабилизируется момент на валу или ток якоря электродвигателя. Принятая структура управления при этом вполне отвечает общим требованиям управления электромобилей при разгоне и торможении, так как водитель соответствующими педалями управляет интенсивностью разгона или торможения. Такая структура управления принята для электромобиля ETV-1.
Однако для условий установившегося режима движения при меняющемся сопротивлении движению, например, из-за уклонов и подъемов, изменения качества дорожного покрытия требованиям транспортного средства более соответствует структура управления по скорости движения. По этой структуре обеспечивается автоматическое поддержание установленной водителем скорости. Такая структура отвечает и требованиям минимизации потерь энергии, так как поддержание установленной скорости водителем (не автоматическое) неизбежно связано с дополнительными потерями из-за периодов разгона и замедления при «ручном» управлении.
Однако структура управления только по скорости не удовлетворяет требованиям разгона и торможения, при которых важно задавать не конечную скорость, а интенсивность разгона или торможения. Из этого следует, что к системам управления электромобилями фактически предъявляются различные требования в различных режимах, т. е. они принадлежат к классу многокритериальных, или, иначе говоря, многоцелевых систем.
В аналоговой форме алгоритм такого многоцелевого управления в простейшей форме может быть представлен следующим образом:
(3.59)
В распространенных аналоговых системах с подчиненным регулированием некоторое приближение к алгоритму (3.59) достигается за счет определенной подчиненности переменных состояния системы; при этом в режиме тяги:
(3.60)
где е — ошибка по скорости, ограниченная максимальной величиной Ет = Ммакс.
Комментарии
Отправить комментарий