Вестник МГТУ. 2020, Т. 23. №4.

Вестник МГТУ. 2020. Т. 23, № 4. С. 364-375. DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-4-364-375 С целью повышения точности системы нагружения в систему управления стендом введен цифровой регулятор момента на валу испытуемого электродвигателя. При этом выполнен синтез цифрового регулятора момента по критерию динамической точности с дискретной аппроксимацией на основе билинейного преобразования. Передаточная функция при этом имеет вид: где К - пропорциональный коэффициент; T 1 (s) - постоянная интегрирования; T2(s) - постоянная дифференцирования; s - комплексная частота. После проведения дискретной аппроксимации регулятора передаточная функция в z-форме принимает вид: W a(z) = U*(z) _ B(z) _ b3z 3+b2z 2 +bxz +bQ A Ua (z) D(z) d 3z + d jZ -\-d^z-\-dQ где b1, b2, b3, b0 - коэффициенты числителя передаточной функции W(z); d1, d2, d3, d0 - коэффициенты знаменателя передаточной функции W(z). Уравнения состояния: где Т 0 - период дискретности функции; х 1, х2, х3 - координаты интеграторов передаточной функции, и уравнения выхода: В системе управления стенда реализован алгоритм работы в виде полученных разностных уравнений. Структурная схема регулятора показана на рис. 6 . В целом цифровой регулятор реализован в программном виде: он встроен в персональный компьютер и осуществляет контроль параметров и управление испытательным стендом. В итоге получен цифровой регулятор на основе замкнутой системы. Рис. 6 . Структурная схема регулятора момента на валу нагрузочного электродвигателя испытательного стенда: MFS - модуль формирования сигнала; Tz - величина заданного сигнала управления; MBB - модуль ввода-вывода сигналов в составе системы управления стенда; Driver - нагрузочный преобразователь частоты стенда; AD - нагрузочный электродвигатель; DM - датчик крутящего момента на валу нагрузочного электродвигателя; MDM - цифровой преобразователь датчика момента Fig. 6 . Block diagram of the torque regulator on the shaft of the load motor of the test bench: MFS - the signal conditioning module; Tz is the value o f the given control signal; MBB - the signal input-output module as part of the stand control system; Driver - the load frequency converter of the stand; AD - the electric motor; DM - the torque sensor on the load motor shaft; MDM is the digital converter of the torque sensor 369