Ze wzglądu na zalew rynku przez wszelkiego rodzaju bateryjnie zasilane urządzenia przenośne, w ostatnich kilku latach pojawiło się zapotrzebowanie na układy mikroprocesorowe, które, przy zachowaniu dużej wydajności obliczeniowej, cechuje niskie zużycie energii elektrycznej. Kryteria te spełniają 16-bitowe, stałoprzecinkowe mikrokontrolery RISC z rodziny MSP (Teras Instruments). W artykule przedstawiono opis rodziny mikrokontrolerów MSP, kładąc szczególny nacisk na mechanizmy pozwalające na ograniczenie zużycia energii oraz na moduły peryferyjne (przetworniki A/C, C/A, układy zegarowo-licznikowe, układy komunikacji I/O, moduł DMA). Ponadto zaprezentowano narzędzia pozwalające na programowanie, testowanie i uruchamianie aplikacji z procesorami MSP. W ostatniej części artykułu przedstawiono opis stanowiska laboratoryjnego " Układ do pozyskiwania energii elektrycznej z ogniw fotowoltaicznych" ze sterownikiem cyfrowym zrealizowanym na bazie mikrokontrolera MSP430F1232IDW.
EN
In the recent years a demand for highly efficient and energy-saving microprocessor devices has risen because of rising popularity of mobile devices and other battery-operated devices. These reąuirements are fulfilled by 16-bit, fixed-point RISC microcontrollers of MSP Texas Instruments family. MSP family is described in the article and a method for limiting of power consumption and a description of peripheral modules are taken into special consideration. Additionally programming, debugging and testing tools for program development are shown. At the end of the article the device for gaining electrical energy from solar cells with microcontroller MSP430F1232IDW is presented.
In this project, a system was designed there was designed a system for charging batteries in electric vehicles using photovoltaic panels. Low cost of operation, cheap reliable construction and simple user interface were among the main criterias taken into account. Each energy source was carefully selected and, modules were used so that they could in the way to power the microcontroller and charge the energy storage source. This article is a part of a project related to the design of digital control devices with electric drives carried out at the UWM.
Przedstawiono weryfikację nowej, oryginalnej koncepcji sterowania napięciem wyjściowym przetwornic DC/DC, polegającą na wykorzystaniu zasady zachowania energii. Dokonano porównania parametrów klasycznych przetwornic DC/DC standardu przemysłowego (stosując układ LT1170, który wykorzystuje metodę sterowania prądem) z przetwornicami wyposażonymi w analogowo-cyfrowy układ sterujący zaproponowany przez autorów. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały bardzo dobre parametry porównywanych układów. Testy jednoznacznie wykazują dużo lepszą dynamikę oraz brak przesterowania dla konwertera sterowanego według opisanej metody, szczególnie dla zmiennych warunków obciążenia.
EN
In the paper verification of new DC/DC converters control method, designed by authors with use of law of conservation of energy is presented. A comparison was made between classic DC/DC converters used widely in industry (for comparison LT1170 device was chosen - current control method), with converters equipped with analog-digital controller designed by authors. Results of conducted simulation research confirmed superior parameters of proposed solution when compared to classic converters, and much better immunity to changes in loads resistance. Both solutions have similar static parameters. Proposed method is an attractive alternative for actual DC/DC converters control methods.
Przedstawiono nową, oryginalną koncepcję sterowania pracą przetwornic DC/DC wykorzystującą zasadę zachowania energii. Utrzymując stałą ilość energii zgromadzonej w przetwornicy, będącej odpowiednikiem napięcia referencyjnego w klasycznych metodach sterowania, układ sterowania wymusza żądaną wartość napięcia wyjściowego układu. Układ sterowania tylko raz, na początku każdego cyklu pracy mierzy zmienne stanu i podejmuje decyzję o czasie trwania fazy ON, uwzględniając aktualne parametry punktu pracy przetwornicy. Opis matematyczny działania regulatora jest odmienny od stosowanych dotychczas rozwiązań np. regulatorów PID, sterowania wartością prądu cewki lub metody Sliding Edge. Jest to nowy mechanizm regulacji napięcia wyjściowego, odpowiadający możliwościom układów sterowania realizowanych w technice cyfrowej lub analogowo-cyfrowej. Proponowane rozwiązanie charakteryzuje się bardzo dużą dynamiką, krótkim czasem reakcji i brakiem oscylacji napięcia wyjściowego przetwornicy w stanie nieustalonym.
EN
In this paper authors presents new approach to the problem of controlling operation of DC/DC converters. This new approach is based on law of conservation of energy. By keeping constant amount of energy accumulated in converter, which is an equivalent to reference voltage in classic control methods, controller forces required output voltage level. Controller measures state variables only once and makes decision on duration of ON-phase, taking into consideration actual parameters of converter's fixed point. Mathematical controller description is different than typical solutions used up to date, for example PID regulators, coil current controlling, or Sliding Edge method. It's a new way of controlling output voltage that equals capabilities of control circuits build in digital or analog-digital technologies. Proposed solution has very high dynamics, short response time, and lack of oscillations of converter's output voltage in unsteady state.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents design of an adaptive digital compensator for controlling the engine-dynamometer system in all normal modes of the testing stand operation, as there are different control modes of the two main dynamic state variables of the system, i.e. rotational speed of the crankshaft and the torque, which both can be, in general, controlled by steering the engine control input (i.e. throttle position, or equivalent voltage input) and the Eddy-current dynamometer control input (i.e. dynamometer coil current). The paper discusses the quality of the designed digital compensator, its performance and robustness, The performance of the digital controller is vital in order to ensure that all research data gathered during the tests is valid, precise and trusted.
PL
W pracy przedstawiono projekt i badania regulatorów PID stosowanych do regulacji parametrów pracy układu silnik-hamulec na stanowisku hamowni silnikowej. Zadanie regulacji polega na sterowaniu dwóch podstawowych parametrów dynamicznych układu (prędkość obrotowa połączonych wałów silnika i hamulca elektrowirowego i moment obrotowy generowany przez dynamometr), co jest realizowane przez sterowanie położenia lub napięcia przepustnicy (listwy pompy w przypadku silnika wysokoprężnego) i wartości prądu płynącego przez cewkę hamulca. W artykule także zbadano jakość układu regulacji, jego parametry i odporność na zakłócenia, gdyż cechy te bezpośrednio wpływają na wyniki i wiarygodność otrzymywanych w trakcie badań danych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper describes a proposed control system for a 2-mass electric drive with flexible shaft. The control system utilizes observed state variables: the drive system speed and tensional moment. To meet the motor current limits an additional armature current PI controller is used. Optimization of the stabilizing controller and the state variables observer is based on the discrete-time LQ problem. Further, simulations of the system operation for different resolutions of modelled A/D and DA converters and the processor word lengths (digital control) are described.
PL
Artykuł przedstawia propozycję sterowania 2–masowym układem napędowym (z połączeniem sprężystym). Przedstawiono system regulacji bazujący na obserwowanych zmiennych stanu: prędkości agregatu i momentu skręcającego. W celu spełnienia ograniczeń prądowych silnika zastosowano dodatkowy regulator PI prądu twornika. Optymalizację regulatora stabilizującego i obserwatora zmiennych stanu przeprowadzono w oparciu o dyskretny problem LQ. W części opisującej badania symulacyjne przedstawiono pracę układu z uwzględnieniem różnych rozdzielczości modelowanych przetworników analogowo-cyfrowych, cyfrowo analogowych oraz długości przetwarzanego słowa procesora (regulacja cyfrowa).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.