Динамические характеристики развертывающего преобразователя с частотно-широтно-импульсной модуляцией

Abstract

Рассматриваются динамические характеристики интегрирующего развертывающего преобразователя с частотно-широтно-импульсной модуляцией (РП-ЧШИМ) в широком частотном диапазоне входного гармонического сигнала, включая область частот замедленной дискретизации, когда высокочастотный сигнал преобразуется в составляющие, низкочастотный спектр которых находится в полосе рабочих частот системы управления. Показаны структурная схема, временные диаграммы сигналов, а также основные соотношения для статического и динамического режимов работы РП-ЧШИМ. Приведена методика анализа динамических характеристик. Результаты исследований представлены в виде пространств динамического состояния объекта. Обобщенная оценка и сопоставительный анализ динамики интегрирующего преобразователя производились по среднестатистическому отклонению коэффициента заполнения импульсов и частоты на пространстве динамического состояния объекта, рассчитанные в заданном диапазоне частот входного гармонического сигнала. Полученные характеристики выполнены в относительных единицах. Дан сравнительный анализ РП-ЧШИМ с характеристиками развертывающего преобразователя с широтно-импульсной модуляцией, в частности, построенного на основе выборки мгновенных значений сигнала управления, например, с ШИМ-1. Статья предназначена для специалистов в области теории управления, автоматизированного электропривода и элементов систем автоматики, а также может быть полезна для магистров при изучении соответствующих дисциплин. The paper considers dynamical characteristics of integrating scanning converter with pulse-widthfrequency modulation (SC-PWFM) in wide frequency range of input harmonic wave including area of slow digitization frequencies when high-frequency signal is transformed to components with low-frequency spectrum that is within operating frequency band of control system. The paper presents block-diagram, timing waveform of signals, and main ratios for static and dynamical operating modes of SC-PWFM. The authors give technique of dynamical characteristic analysis. Research results are represented as dynamical state spaces of the object. Generalized estimation and comparative analysis were performed involving average deviation of coefficient of pulse and frequency stuffing on dynamical state space of the object calculated in the given range of input harmonic signal frequencies. Obtained characteristics are given in relative units. The paper presents comparative analysis of SC-PWFM with characteristics of scanning converter with pulse-width modulation, in particular, based on the sample of instantaneous values of control signal, for example, with PWM-1. The paper may be of interest for specialists in control theory, automated electric drive and automatic system elements. Also, the paper may be of use for masters studying corresponding disciplines.