Алгоритмы управления потенциалами на электродах электростатического подвеса - page 4

Вариант 1.
Потенциалы на паре электродов изменяются по закону
ϕ
i
=
⎧⎨
ϕ
i
0
Δ
i
при
nT t nT
+
T/
2
Δ
τ
i
(
nT
) ;
0
при
nT
+
T/
2
Δ
τ
i
(
nT
)
t
(
n
+ 1)
T
;
ϕ
j
=
ϕ
i
0
Δ
j
при
nT t nT
+
T/
2 + Δ
τ
i
(
nT
) ;
0
при
nT
+
T/
2 + Δ
τ
i
(
nT
)
t
(
n
+ 1)
T.
(4)
Приращение длительности
Δ
τ
i
(
nT
)
импульсов ШИМ пропорцио-
нально напряжению датчика перемещений и формируется в виде
Δ
τ
i
(
nT
) =
⎧⎪⎨
⎪⎩
Δ
τ
max
при
u
д
i
Δ
τ
max
/k
у
i
;
k
у
i
u
д
i
[(
n
1)
T
+
τ
0
]
при
|
u
д
i
|
Δ
τ
max
/k
у
i
;
Δ
τ
max
при
u
д
i
Δ
τ
max
/k
у
i
,
(5)
где
τ
0
— фиксированный промежуток времени, выбор которого будет
рассмотрен несколько позже.
Величина
Δ
τ
max
не должна достигать значения половины периода
квантования или превышать его, так как в противном случае импуль-
сы на электродах вырождаются в постоянный уровень, что нарушает
работу импульсных датчиков перемещения.
Смысл коэффициентов
Δ
i
и
Δ
j
тот же, что и в подвесах на постоян-
ном и переменном токе. Графическая иллюстрация закона управления
одним из каналов подвеса при
Δ
i
= Δ
j
= 1
приведена на рис. 2,
а
.
На диаграммах I и II (см. рис. 2,
а
) показаны импульсы напряже-
ния на электродах при центральном положении ротора, а диаграммы
III и IV, приведенные на рис. 2,
а
, иллюстрируют случай, при кото-
ром
u
д
i
>
0
, что соответствует смещению ротора по направлению
к
i
-му электроду. При этом для создания восстанавливающей силы
длительность импульса на
i
-м электроде уменьшается, а на
j
-м — уве-
личивается на
Δ
τ
i
. Регулирование в данном случае осуществляется по
задним фронтам импульсов.
Вариант 2.
Потенциалы на паре электродов изменяются по закону
ϕ
i
=
⎧⎨
ϕ
i
0
Δ
i
при
nT t nT
+
T/
2
Δ
τ
i
(
nT
) ;
0
при
nT
+
T/
2
Δ
τ
i
(
nT
)
t
(
n
+ 1)
T
;
ϕ
j
=
0
при
nT t nT
+
T/
2
Δ
τ
i
(
nT
) ;
ϕ
i
0
Δ
i
при
nT
+
T/
2
Δ
τ
i
(
nT
)
t
(
n
+ 1)
T.
(6)
Приращение
Δ
τ
i
формируется по уравнениям (5), т.е. как и в вари-
анте 1 при
Δ
i
= 1
(рис. 2,
б
). Диаграммы I и II соответствуют несме-
щенному положению, а диаграммы III и IV — смещенному при
u
д
i
>
0
.
72 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2007. № 2
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13
Powered by FlippingBook