Векторное управление в автоматизированных комплексах.
Описание учебного курса

Учебный курс разработан для подготовки специалистов, способных выполнить разработку цифровой системы управления для электропривода. Ниже по тексту, на рисунке 1 представлен пример используемого лабораторного комплекта. На занятиях, все студенты, повторяют действия преподавателя, имея на своем рабочем месте: комплект, источник питания (от ноутбука), двигатель (СДПМ), осциллограф, компьютер и доступ к интернету. Комплект состоит из двух частей. Нижняя часть – это материнская плата с микроконтроллером. Размер её – мал. Цена – копейки. Она может функционировать автономно и получать питание от USB-разъема. Поэтому каждый студент получает эту плату во временное пользование с правом унести домой. В связи с тем, что 70% кода цифровой системы управления может быть написана и отлажена без двигателя и силового моста – студенту предоставляется уловная свобода осваивать курс в удобное для него время.

BOOSTXL-DRV8301.jpg, 116kB

Рис. 1. Отладочный комплект разработчика электропривода фирмы TI. Верхняя плата – BOOSTXL-DRV8301 – силовой трехфазный мост (26.3 В, +/-16.5 А). Нижняя плата – LAUNCHXL-F28027F – отладочная плата с маладшим в серии "Motor control" 32-х разрядным микроконтроллером с целочисленным АЛУ (Piccolo Microcontroller TMS320F28027)

Лабораторный практикум дисциплины не может состоять более чем из 8-ми занятий в семестре. За это время студенты создают программный код векторной системы управления для контроля движения координат СДПМ без датчиков. Но это лишь одна программа – 800 строк (включая комментарии). А задача дисциплины – подготовить специалиста способного писать программы для контроля состояния любых электродвигателей (ВД, СДПМ, СРД, АД), при любых способах питания статора, с датчиками и без. Поэтому курс усилен практическими занятиями, цель которых – показать общие решения свойственные цифровым управляющим системам для электропривода. Задания студенты выполняют дома, самостоятельно (в соответствии с вариантом настраивают модели). На занятия приносят результаты, а если не получилось –– список вопросов. В типовой ситуации, в аудитории, за двухчасовое занятие преподаватель отвечает на вопросы, принимает отчеты, помогает студентам настроить системы управления, выполняя, в среднем, 30% работы за студента.

На лекциях и во время лабораторного практикума преподаватель использует проектор. Практика и лабораторные проходят в компьютерном классе. Лабораторные – в специализированном (компьютеры, осциллографы, розетки). Использование флеш-носителей не рекомендуется. Требуемые ресурсы выложены в сети. Файлы переносятся через диск Яндекса.

Успех освоения дисциплины в немалой степени определен наличием примеров, подготовленных моделей, шаблонов программного кода к каждому заданию. Например, если одна программа настроена для управления двигателями с разными паспортными данными (методом указания параметров), то настроить её для третьего двигателя уже существенно проще, даже если листинг состоит из 800 строк. Помогает в этом инструментарий файловых менеджеров, позволяющий сравнивать файлы в разных каталогах по содержимому и визуализирующий несовпадения (см. рис. 2).

foc_tc_compare.gif, 94kB
Рис. 2. Инструменты файлового менеджера Total Commander
"Синхронизация каталогов" и "Сравнение содержимого файлов"

04.02.2015