IDENTYFIKACJA STEROWANEGO UKŁADU KONDYCJONOWANIA SYGNAŁU GENERATORA ELEKTROMAGNETYCZNEGO



Podobne dokumenty
SYMULACJA I PROJEKT UKŁADU KONDYCJONOWANIA SYGNAŁU GENERATORA ELEKTROMAGNETYCZNEGO DO ZASILANIA TŁUMIKA MAGNETOREOLOGICZNEGO

ELEKTROMAGNETYCZNE PRZETWORNIKI ENERGII DRGAŃ AMORTYZATORA MAGNETOREOLOGICZNEGO

CHARAKTERYSTYKI TŁUMIKA MAGNETOREOLOGICZNEGO RD ZASILANEGO Z GENERATORA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

Ćwiczenie 1. Symulacja układu napędowego z silnikiem DC i przekształtnikiem obniżającym.

STEROWANIE STRUKTUR DYNAMICZNYCH Model fizyczny semiaktywnego zawieszenia z tłumikami magnetoreologicznymi

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Charakterystyki semiaktywnego układu redukcji drgań z odzyskiem energii

Wyniki badań doświadczalnego generatora dla tłumika magnetoreologicznego o ruchu liniowym

REGULATOR PRĄDU SPRĘŻYNY MAGNETYCZNEJ CURRENT REGULATOR OF MAGNETIC SPRING

UKŁAD KONDYCJONUJĄCO- PRZETWARZAJĄCY ELEKTROMECHANICZNEGO PRZETWORNIKA DRGAŃ

Badania laboratoryjne modelu semiaktywnego zawieszenia z odzyskiem energii

1228 PAK vol. 56, nr 10/2010

BADANIE ELEMENTÓW RLC

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Badania laboratoryjne modelu semiaktywnego zawieszenia z odzyskiem energii

Ćwiczenie: "Obwody prądu sinusoidalnego jednofazowego"

Wpływ nieliniowości elementów układu pomiarowego na błąd pomiaru impedancji

CYFROWY REGULATOR PRĄDU DIOD LED STEROWANY MIKROKONTROLEREM AVR *)

MATERIAŁY I KONSTRUKCJE INTELIGENTNE Laboratorium. Ćwiczenie 2

Badanie dławikowej przetwornicy podwyŝszającej napięcie

13 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO. Instrukcja wykonawcza

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Ćwiczenie 3 Badanie własności podstawowych liniowych członów automatyki opartych na biernych elementach elektrycznych

IMPULSOWY PRZEKSZTAŁTNIK ENERGII Z TRANZYSTOREM SZEREGOWYM

Ćw. 27. Wyznaczenie elementów L C metoda rezonansu

Dobór parametrów regulatora - symulacja komputerowa. Najprostszy układ automatycznej regulacji można przedstawić za pomocą

WYNIKI BADAŃ SYMULACYJNYCH UKŁADU STEROWANIA NAPIĘCIEM ZASILANIA SPRĘŻYNY MAGNETYCZNEJ

Technik elektronik 311[07] moje I Zadanie praktyczne

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

PL B1. AZO DIGITAL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL BUP 20/10. PIOTR ADAMOWICZ, Sopot, PL

4. Schemat układu pomiarowego do badania przetwornika

PL B1. Sposób i układ pomiaru całkowitego współczynnika odkształcenia THD sygnałów elektrycznych w systemach zasilających

Ćwiczenie: "Właściwości wybranych elementów układów elektronicznych"

Generator. R a. 2. Wyznaczenie reaktancji pojemnościowej kondensatora C. 2.1 Schemat układu pomiarowego. Rys Schemat ideowy układu pomiarowego

DYNAMIC STIFFNESS COMPENSATION IN VIBRATION CONTROL SYSTEMS WITH MR DAMPERS

Podzespoły i układy scalone mocy część II

Badania laboratoryjne układów kondycjonowania sygnału generatora elektromagnetycznego do zasilania tłumika magnetoreologicznego

Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8

WYMAGANIA DOTYCZĄCE ZALICZENIA ZAJĘĆ

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

PL B1. Sposób regulacji prądu silnika asynchronicznego w układzie bez czujnika prędkości obrotowej. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

Regulacja dwupołożeniowa.

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

LABORATORIUM. Zasilacz impulsowy. Switch-Mode Power Supply (SMPS) Opracował: dr inż. Jerzy Sawicki

E 6.1. Wyznaczanie elementów LC obwodu metodą rezonansu

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

PN-EN :2012

Wejścia logiczne w regulatorach, sterownikach przemysłowych

PROTOKÓŁ POMIARY W OBWODACH PRĄDU PRZEMIENNEGO

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

WZMACNIACZ OPERACYJNY

PROTOKÓŁ POMIAROWY - SPRAWOZDANIE

Technik elektronik 311[07] Zadanie praktyczne

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI MATERIAŁY POMOCNICZE SERIA PIERWSZA

Zespól B-D Elektrotechniki

Badanie właściwości dynamicznych obiektów I rzędu i korekcja dynamiczna

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Regulacja dwupołożeniowa (dwustawna)

LABORATORIUM 5: Sterowanie rzeczywistym serwomechanizmem z modułem przemieszczenia liniowego

Przetwarzanie A/C i C/A

Automatyka i Regulacja Automatyczna Laboratorium Zagadnienia Seria II

I we. F (filtr) U we. Rys. 1. Schemat blokowy układu zasilania odbiornika prądu stałego z sieci energetycznej z zastosowaniem stabilizatora napięcia

Ćwiczenie: "Silnik prądu stałego"

Badanie właściwości multipleksera analogowego

UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI SILNIKA SZEREGOWEGO PRĄDU STAŁEGO KONFIGUROWANY GRAFICZNIE

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

Symulacja sygnału czujnika z wyjściem częstotliwościowym w stanach dynamicznych

Badanie układu regulacji prędkości obrotowej silnika DC

I= = E <0 /R <0 = (E/R)

Ćwiczenie nr 3 OBWODY LINIOWE PRĄDU SINUSOIDALNEGO

Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Własności dynamiczne przetworników pierwszego rzędu

Ćwiczenie M2 POMIARY STATYSTYCZNE SERII OPORNIKÓW

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

PL B1. Sposób i układ sterowania przemiennika częstotliwości z falownikiem prądu zasilającego silnik indukcyjny

Rozwiązanie zadania opracowali: H. Kasprowicz, A. Kłosek

Wartość średnia półokresowa prądu sinusoidalnego I śr : Analogicznie określa się wartość skuteczną i średnią napięcia sinusoidalnego:

Ćwiczenie nr 05 1 Oscylatory RF Podstawy teoretyczne Aβ(s) 1 Generator w układzie Colpittsa gmr Aβ(S) =1 gmrc1/c2=1 lub gmr=c2/c1 gmr C2/C1

Przekształtniki napięcia stałego na stałe

Filtry aktywne filtr środkowoprzepustowy

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PARAMETRYCZNY STABILIZATOR NAPIĘCIA

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL

Laboratorium LAB1. Moduł małej energetyki wiatrowej

SPECYFIKACJA HTC-VR, HTC-VVR-RH, HTC-VVR-T, HTCVVVR, HTC-VR-P, HTC-VVR-RH-P

Pomiary Elektryczne Wielkości Nieelektrycznych Ćw. 7

1. Nadajnik światłowodowy

ELEMENTY AUTOMATYKI PRACA W PROGRAMIE SIMULINK 2013

ASTOR IC200ALG320 4 wyjścia analogowe prądowe. Rozdzielczość 12 bitów. Kod: B8. 4-kanałowy moduł ALG320 przetwarza sygnały cyfrowe o rozdzielczości 12

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2015/2016. Zadania z elektrotechniki na zawody I stopnia

SPIS TREŚCI PRZEDMOWA WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ 1. PODSTAWOWE INFORMACJE O NAPĘDZIE Z SILNIKAMI BEZSZCZOTKOWYMI 1.1. Zasada działania i

Podstawy Elektroniki dla Tele-Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

LV6. Pomiary mocy i energii w jednofazowych obwodach prądu przemiennego

Transkrypt:

MODELOWANIE INŻYNIERSKIE ISSN 89-77X, s. 9-, Gliwice IDENTYFIKACJA STEROWANEGO UKŁADU KONDYCJONOWANIA SYGNAŁU GENERATORA ELEKTROMAGNETYCZNEGO MACIEJ ROSÓŁ *,BOGDAN SAPIŃSKI ** *AGH Akademia Górniczo-Hutnicza,Katedra Automatyki **AGH Akademia Górniczo-Hutnicza,Katedra Automatyzacji Procesów e-mail: mr@agh.edu.pl *, deep@agh.edu.pl **.WSTĘP Streszczenie. W pracy przedstawiono model projektowanego układu kondycjonowania sygnału generatora elektromagnetycznego zasilającego liniowy tłumik magnetoreologiczny(mr). Zidentyfikowano poszczególne bloki modelu symulacyjnego układu: zależności napięcia indukowanego w cewce generatora od prędkości magnesów, obwodu wejściowego cewki sterującej tłumika MR, obwodu wyjściowego generatora oraz układu kondycjonowania i klucza analogowego. Opisano wyniki symulacji komputerowych. Wypracowano algorytmy sterowania kluczem analogowym, które umożliwiają właściwe kształtowanie natężenia prądu w cewce sterującej tłumika MR i pracę w tzw. trybie samozasilania elementów elektronicznych sterownika. Obiektem identyfikacji jest sterowany układ kondycjonowania sygnału generatora elektromagnetycznego do zasilania liniowego tłumika MR. Generator, układ kondycjonowania i tłumik są elementami układu redukcji drgań z odzyskiem energii. W tym układzie energia obiektu drgającego przetwarzana przy użyciu generatora na energię elektryczną jest wykorzystywana do zasilania tłumika MR. Budowę i charakterystyki takiego generatora przedstawiono w []. Badania układu, w którym zastosowano tenże generator pokazują,że układ redukcji drgań nie działa efektywnie w przypadku drgań niskoczęstotliwościowych o małej amplitudzie []. Powodem tego jest małe napięcie wyjściowe generatora, wynikające z małej prędkości drgań. Prace prowadzone przez autorów nad poprawą efektywności działania układu redukcji drgań z odzyskiem energii koncentrują się obecnie na zbudowaniu generatora elektromagnetycznego o większej mocy [] i opracowaniterowanego układu kondycjonowania sygnału wyjściowego takiego generatora.. MODEL UKŁADU Schemat blokowy projektowanego układu kondycjonowania przedstawiono na rys.. Na schemacie można wyróżnić: generator, układ kondycjonowania, obwód wejściowy cewki sterującej tłumika MR, klucz analogowy, sterownik układu kondycjonowania oraz bloki U/U i I/U reprezentujące przetworniki napięciowe i prądowo-napięciowe sygnałów z czujników napięcia i prądu. W generatorze energia mechaniczna ruchu liniowego jest przetwarzana na energię elektryczną poprzez indukowanie napięcia u w pozostającej nieruchomo cewce. Napięcie u zależy od prędkości magnesówv. Odbiornikiem energii elektrycznej jest cewka sterująca tłumika

M. ROSÓŁ, B. SAPIŃSKI MR reprezentowana przez dwójnik RL. Zadaniem układu kondycjonowania, wprowadzonego pomiędzy cewkę generatora i cewkę sterującą tłumika MR, jest dostosowanie napięcia u do napięcia u, które wymusi w cewce sterującej przepływ prądu o natężeniu i. Sterownik układu kondycjonowania ma za zadanie tak sterować kluczem analogowym, aby zapewnić właściwe zasilanie tłumika MR. Algorytm sterowania uruchamiany na sterowniku wykorzystuje następujące sygnały: u, u, i, v x (prędkość obiektu drgającego), v z (prędkość drgań układu wymuszającego). Sterownik ten może być także wykorzystany do pracy w tzw. trybie samozasilania, w którym zasilane są własne układy elektroniczne, np. mikrokontroler i tory pomiarowe. Rys.. Schemat blokowyukładu kondycjonowania Na podstawie schematu z rys. zbudowano model symulacyjny układu kondycjonowania pokazany na rys.. Do tego celu posłużono się pakietem MATLAB/Simulink z przybornikiem SimScape. Sygnałem wejściowym tego modelu jest prędkość magnesów generatora v. Ruch magnesów indukuje w cewce siłę SEM. Jest to realizowane numerycznie przez blok e s =f(v). SEM jest sygnałem wejściowym dla modułu generatora elektromagnetycznego, zrealizowanego w bloku Generator. Wyjściem tego bloku jest napięcie u, które przez blok układu kondycjonowania oraz sterowany klucz analogowy wchodzi do bloku Tłumik MR będącego modelem cewki sterującej tłumika MR. Blok Sterownik operujący na sygnałach wejściowych v z, v x oraz i, wytwarza sygnał sterujący q, sterujący pracą klucza analogowego. Rys.. Modelymulacyjny układu kondycjonowania Strukturę wewnętrzną poszczególnych bloków modelymulacyjnego przedstawiono na rys.. Model generatora (rys. ) stanowi szeregowe połączenie: źródła SEM (sterowanego prędkością v) oraz cewki o indukcyjności L g i oporności R g. Wyjściem z tego modelu jest napięcie u, które zasila poprzez klucz analogowy cewkę. Model układu kondycjonowania (rys. ) jest reprezentowany przez mostek Graetza (diody D D i kondensator filtrujący C ).

IDENTYFIKACJA STEROWANEGO UKŁADU KONDYCJONOWANIA SYGNAŁU Wyjściem z modelu układu kondycjonowania jest napięcie u, które jest podawane na cewkę sterującą przez sterowany klucz analogowy. Model cewki sterującej stanowi dwójnik R t L t (rys.). Do rozładowania energii tej cewki (przy zamkniętym kluczu analogowym) służy dioda D. Model sterownika (rys. ), który realizuje algorytm sky-hook, daje także możliwość stabilizacji natężenia prądu w cewce sterującej (blok Regulator prądu ). Rys.. Model generatora Rys.. Model układu kondycjonowania Rys.. Model cewki sterującej Rys.. Model sterownika. IDENTYFIKACJA MODELU Aby przeprowadzić symulację, należało zidentyfikować parametry każdego z bloków modelu. Parametry generatora i cewki tłumika MR zidentyfikowano, posługując się schematem z rys. 7. Na tym schemacie nie uwzględniono układu kondycjonowania. Rys. 7. Schematelektryczny użyty w procedurze identyfikacji Oznaczenia elementów na rys. 7 są zgodne z oznaczeniami na rys. i. Generator jest reprezentowany przez szeregowe połączenie źródła napięciowego e s odpowiadającemu SEM, indukcyjności L g i oporności R g. Jak wspomniano wcześniej, model cewki sterującej stanowi

e, e s [V] e, e s [V] M. ROSÓŁ, B. SAPIŃSKI dwójnik R t L t. Przełącznik umożliwia wybór między dwoma stanami pracy generatora, jałowym i obciążenia cewką sterującą. W identyfikacji zastosowano funkcje polyfit oraz fminsearch przybornika Optimization programu MATLAB. W procedurze wykorzystano dane z badań generatora zarejestrowane przy wymuszeniinusoidalnymz o amplitudzie 7 mm i częstotliwości z przedziału (.,.) Hz, która zmieniała się z krokiem. Hz[]... Generator elektromagnetyczny Identyfikację parametrów modelu generatora przeprowadzono w dwóch etapach. W etapie pierwszym zidentyfikowano charakterystykę e s =f(v), określającą zależność SEM indukowanej w cewce generatora od prędkości magnesów, a w etapie drugim parametry L g oraz R g. Do identyfikacji charakterystyki e s =f(v) wykorzystano dane pomiarowe dla generatora w stanie jałowym. Założono, że ta charakterystyka jest opisana równaniem: e s ( v) a v a gdzie: e s siła elektromotoryczna wyznaczona z modelu, a, a współczynniki wielomianu. Danymi wejściowymi funkcji polyfit były dane uzyskane z pomiarów prędkości v oraz siły SEMe. Identyfikację przeprowadzono w przedziale częstotliwości (.,.) Hz, uzyskując następujące wartości współczynników: a =.9, a =.87. Niezerowa wartość parametru a świadczy o wprowadzanikładowej stałej przez obwód pomiaru napięcia u. (). a) e. e s. b) e e s -. -. - -.. Rys. 8. Siła elektromotoryczna e i e s :a) f =. Hz, b) f =. Hz Na rys. 8 porównano przebiegi czasowe siły elektromotorycznej, zmierzonej e orazwyznaczonej numerycznie e s dlaczęstotliwości. Hz i. Hz. Całkowity błąd identyfikacji (będący oszacowaniem odchylenia standardowego błędu pomiędzy e i e s w kolejnych chwilach obserwacji) wynosi maksymalnie.7 w przedziale częstotliwości (.,.) Hz. Model generatora opisano transmitancją operatorową: I( s) G( s) E ( s) s( L s g L ) R gdzie: I(s), E s (s) są transformatami Laplace a natężenia prądu i oraz siły elektromotorycznej e s. Do identyfikacji parametrów R g i L g modelu generatora zastosowano funkcję fminsearch.za wskaźnik jakości przyjęto: T J i( ) i s ( ) d -... t g R t () ()

i, i s i, i s IDENTYFIKACJA STEROWANEGO UKŁADU KONDYCJONOWANIA SYGNAŁU gdzie: i( ) natężenie prądu cewki sterującej tłumika uzyskane doświadczalnie, i s ( ) natężenie prądu cewki tłumika uzyskane numerycznie, T szerokość okna czasowego identyfikacji. Procedurę identyfikacji przeprowadzono dla okna czasowego o szerokości T= s. Sygnałem wejściowym dla modelu był sygnał e s obliczony z charakterystyki e s =f(v). Uzyskane z obliczeń wartości parametrów wynoszą: R g =.89, L g =. H. Wartość wskaźnika dla tych parametrów wynosi J=. A s. Na rys. 9 porównano przebiegi czasowe natężenia prądui oraz i s w przedziale (.,.) Hz. Najlepsze rezultaty identyfikacji uzyskano w przedziale (.,.) Hz..8.. i i s. -. -. -... Cewka sterująca tłumika MR -.8 Rys. 9. Natężenie prądu i oraz i s Model cewki sterującej tłumika MR opisano transmitancją operatorową: I( s) G( s) U ( s) sl t R t () gdzie: I(s), U (s) są transformatami Laplace a natężenia prądu i oraz napięcia u. Do identyfikacji parametrów R t oraz L t wykorzystano procedury optymalizacji parametrycznej opisane w punkcie. ze wskaźnikiem jakości ().Procedurę identyfikacji uruchomiono dla okna czasowego o szerokości T= s. Sygnałem wejściowym do modelu był zmierzony sygnał u (rys. ). Zidentyfikowane wartości parametrów wynoszą: R t =.89,L t =.8 H. Wartość wskaźnika jakości dla tych parametrów wynosi J=.A s. Na rys. porównano przebiegi czasowe natężenia prądui oraz i s w przedziale częstotliwości (.,.) Hz. Najlepsze wyniki identyfikacji uzyskano dla (.,.) Hz..8... i i s u [V] - Rys.. Napięcie u -. -. -. -.8 Rys.. Natężenie prądui oraz i s

u, [V] i, i s M. ROSÓŁ, B. SAPIŃSKI.. Układ kondycjonowania i klucz analogowy W modelymulacyjnym układu kondycjonowania (rys. ) posłużono się rzeczywistymi wartościami parametrów diod Schottky ego w mostku Graetza (blok Układ kondycjonowania ) oraz klucza analogowego (blok Klucz analogowy ).Wartości te zaczerpnięto z dokumentacji technicznej wybranych elementów STPSLU (diody) i AQYEH (klucz analogowy). Dla układów z diodami Schottky ego przyjęto: napięcie w kierunku przewodzenia U f =. V, oporność w kierunku przewodzenia R ON =. Ω, przewodność w kierunku zaporowym G OFF = -8 Ω -, a dla układów z kluczami analogowymioporność w stanie załączenia R ON =. Ω, oporność w stanie wyłączenia R OFF = 8 Ω.. SYMULACJE Do symulacji wykorzystano model z rys..symulacje przeprowadzono w trzech etapach: sterowanie tłumikiem MR w układzie otwartym (z pominięciem blokterownika), sterowanie tłumikiem MR w układzie zamkniętym z algorytmem sky-hook i stabilizacją natężenia prądu w cewce sterującej, badanie możliwości samozasilania układów elektronicznych sterownika. Wyniki pierwszego etapymulacji przedstawiono na rys. i. Sygnałem wejściowym bloku e s =f(v) był sygnał świergotowy ( chirp ) o amplitudzie. mm i częstotliwości z przedziału ( ) Hz..7 u.. i i s.... - -. Rys.. Napięcieu i Rys.. Natężenie prądui oraz i s Na rys. i porównano przebiegi czasowe napięcia i natężenia prądu w cewce sterującej otrzymane z symulacji (, i s ) oraz badań (u, i). Pozwoliło to na weryfikację modelu symulacyjnego. Model ten można wykorzystać do testowania algorytmów sterowania natężeniem prądu w cewce sterującej. Jako przykład wybrano do testowania algorytm skyhook z dodatkową stabilizacją natężenia prądu w cewce sterującej (rys. ). Na podstawie sygnałów v x orazv z, algorytm ten generuje sygnał qsterujący kluczem analogowym. Sygnał ten przyjmuje dwie wartości (klucz wyłączony) lub (klucz załączony). Dodatkowy regulator natężenia prądu w cewce sterującej, na podstawie aktualnej wartości natężenia prądui (lub i s ) oraz wartości zadanej i, steruje pracą klucza analogowego. Stabilizacja natężenia prądu w cewce sterującej przez regulator prądu jest możliwa jedynie w chwilach, w których klucz jest załączony. Wyniki drugiego etapymulacji pokazano na rys. i w postaci przebiegów czasowych napięcia, natężenia prądu i s w cewce sterującej i sygnałterującego q. Wartość zadaną natężenia prądu w cewce sterującej ustalono nai =. A. Z rys. widać, że klucz

q IDENTYFIKACJA STEROWANEGO UKŁADU KONDYCJONOWANIA SYGNAŁU analogowy sterowany przez regulator jest załączany w przedziałach czasu (..) s oraz (.7.9) s, które to chwile wyznaczane są przez algorytm sky-hook. i s.8 [V], i s... -..... Rys.. Napięcie i natężenie prądui s..... Rys.. Sterowanie kluczem analogowym Symulacje w etapie trzecim przeprowadzono przy założeniu, że napięcie zasilania układu elektronicznego V cc wynosi V lub. V oraz że maksymalne natężenie prądu pobieranego przez układ elektroniczny I max wynosi ma lub ma. Na rys. 7 9 przedstawiono przebiegi czasowe napięcia oraz natężenia prądu obciążenia i s. W symulacjach częstotliwość sygnału wejściowego prędkości v modelu układu kondycjonowania zmieniała się od do 9. Hz(rys. ). f [Hz] [V], i s i s 9 8 8 Rys.. Częstotliwość sygnału v Rys. 7. Napięcie i natężenie prądu i s : V cc = V, I max = ma [V], i s i s [V], i s i s 8 Rys. 8. Napięcie i natężenie prądu i s ; V cc =. V, I max = ma 8 Rys. 9. Napięcie i natężenie prądu i s : V cc =. V, I max = ma

M. ROSÓŁ, B. SAPIŃSKI Porównując wykresy na rys. oraz 7 i 8 widać, że zmiana napięcia V cc z wartości V na. V, przy tym samym natężeniu prądu obciążenia, powoduje zmianę zakresu częstotliwości, dla którego może on pracować w trybie samozasilania. Dla V cc = V zakres ten wynosi od Hz do Hz, natomiast dla V cc =. V od Hz do Hz. Podobny efekt uzyskuje się, zmniejszając natężenie prądu obciążenia przy tym samym napięciu zasilającym (rys.,8, 9).. PODSUMOWANIE W pracy przedstawiono model symulacyjny sterowanego układu kondycjonowania sygnału z generatora elektromagnetycznego. Zidentyfikowano parametrymodelu i przeprowadzono jego weryfikację. Wykonane symulacje pozwoliły określić założenia do realizacji sprzętowej sterownika na mikrokontrolerze: wydajność obliczeniowa mikrokontrolera gwarantująca okres próbkowania ms, zakres pomiarowy analogowych sygnałów napięciowych (odpowiadających wielkościom u, u, i, v x,v z ) wynoszący (, +) V, zapewnienie, pozyskiwanego z generatora, stabilnego napięcia +.V lub +.V zasilającego mikrokontroler (praca w trybie samozasilania). Wykonanie i testowanie sterownika przeprowadzone zostanie w kolejnym etapie projektu. LITERATURA [] Sapiński B.:Vibration power generator for a linear MR damper. Smart Materials and Structures, Vol. 9, No., p.. [] Sapiński B.: Experimental study of self-powered and sensing MR damper-based vibration control system. Smart Materials and Structures, Vol.. [] Sapiński B., Krupa S.:Efficiency improvement in an electromagnetic generator supporting a linear MR damper. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics (w druku). [] Sapiński B., Rosół M., Jastrzębski Ł.:Badania laboratoryjne modelemiaktywnego zawieszenia z odzyskiem energii. Pomiary, automatyka, robotyka, nr, s. 8-7. IDENTIFICATION OF THE CONTROLLED CONDITIONING SYSTEM FOR AN ELECTROMAGNETIC GENERATOR Summary. The study outlines a model of a conditioning system to handle signals from an electromagnetic generator supporting a linear magnetorheological (MR) damper. The blocks in the simulation model are identified: the relationship between voltage induced in the generator coil and magnet velocity, the input circuit of the MR damper control coil, the generator s output circuit, the conditioning system and a photo relay. Simulation data are provided. The relay control algorithm are developed, enabling the effective control of current intensity in the MR damper control coil and the system operation in the self-powering mode for electronic components of the controller. Pracę wykonano w ramach projektu naukowo-rozwojowego Nr --.