Microprocessor Control of Electrical Machines
A tantárgyleírás hatályossága
| Subject name (Hungarian, English) |
Villamos gépek mikroprocesszoros vezérlése
Microprocessor Control of Electrical Machines
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIVG4155 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Veszprémi Károly
position: egyetemi tanár
contact:
veszpremi.karoly@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
—
|
||||||||||||
| Faculty | |||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
1. Mikroprocesszoros (m P-s) hajtásirányító rendszerek.
- A m P-s hajtásirányító rendszerrel szemben támasztott követelmények.
- Hardware követelmények. Az analóg és digitális rendszerek összehasonlítása.
- Software követelmények.
1.1. A m P-s hajtásirányító rendszerek hardware elemei.
- Általános felépítése.
1.1.1. A hajtásirányító rendszerekben alkalmazott mikroszámítógép egységek.
- mikroprocesszorok (8, 16, 32 bites)
- mikrokontrollerek
- digitális jelprocesszorok
- aritmetikai egységek
- többprocesszoros rendszerek.
1.1.2. Folyamat interface
a./ Jelérzékelés:
- Villamos jelek: feszültség, áram, fluxus, Park-vektoraik, mérőegységeik.
- Mechanikai jelek: nyomaték, szögsebesség, pozíció, jeladóik.
- Digitalizálási módszerek (közvetlen, közvetett).
- Obszerverek.
b./ Beavatkozás:
Digitális gyújtásvezérlő rendszerek:
- Az egyes hajtástípusok gyújtásvezérlési követelményei.
- Analóg és digitális megvalósítás, szinkronozó egységek.
- Software típusú gyújtásvezérlő.
- Hardware típusú gyújtásvezérlő.
- Kikapcsolható félvezetők meghajtó áramkörei.
Impulzus szélesség modulációs (ISZM) rendszerek:
- Analóg megvalósítás
- Hardware ISZM: diszkrét, cél IC-k
- Software ISZM: on-line, off-line.
Védelmek.
1.1.3. Felhasználói interface
- Kezelőszervek, kijelzők.
- Host computer, feladata, illesztése, szabványos buszok.
1.2. A m P-s hajtásirányító software elemei.
- Rendszertechnika: mintavételezés, megszakítások, prioritások, egymásbaágyazás, feladatmegosztás, számábrázolás.
- A jelérzékelés software elemei: felbontások, léptékezés, szűrési algoritmusok, becslési eljárások, hibaanalízis.
- Szabályozási algoritmusok, korlátozások hatásai, adaptivitások, zavarkompenzációs eljárások.
- Nemlineáris függvénykapcsolatok kezelése: on-line algoritmusok, off-line táblázatok, táblázatok felépítési, szervezési, kezelési, címzési elvei.
- Paraméter identifikációk.
2. m P-s irányítású hajtások.
2.1. Egyenáramú hajtások.
2.1.1. Hálózati kommutációs áramirányítós hajtás m P-s irányítása.
- Irányítási elvek, szabályozási módszerek, adaptivitás a folyamatos és szaggatott vezetési állapotokra, megvalósítás.
2.1.2. Szaggatóról táplált m P-s irányítású egyenáramú hajtás.
- Vezérlési módszerek, szabályozási elvek, megvalósítás.
2.2. Aszinkronmotoros hajtások.
- Szabályozási elvek, a mezőorientált szabályozás elve.
2.2.1. Frekvenciaváltós hajtások.
a./ Feszültséginverteres hajtások:
- Egyszerű feszültséginverteres m P-s irányítású hajtás megvalósítása.
- ISZM feszültséginverteres m P-s irányítású hajtás megvalósítása.
- Mezőorientált aszinkron szervóhajtás.
b./ Áraminverteres hajtások:
- Hagyományos fázissorrend kommutációs áraminverter mezőorientált szabályozású m P-s irányításának megvalósítása.
- Szinuszos be- és kimenetű IGBT-s áraminverter mikroszámítógépes irányításának megvalósítása.
2.2.2. Feszültség-szabályozott hajtások.
- IGBT-s szaggatóról táplált aszinkronmotoros hajtás irányítása digitális jelprocesszorral.
2.2.3. Energiatakarékos aszinkronmotoros hajtások.
- Az energiatakarékosság lehetséges eszközei félvezetős villamos hajtásokban.
- Szinuszos kimenő feszültség / áram megvalósítása.
- Aszinkronmotoros hajtások alapvető energiatakarékos szabályozási elvei.
- m P-s mezőorientált szabályozású feszültséginverter energiatakarékos üzeme (állandó üzem, gyakran reverzáló).
- m P-s szabályozású áraminverter optimális szlippel, adaptív megoldások.
2.3. Szinkrongépek m P-s irányítása.
- Áramirányítós szinronmotoros hajtás mikroszámítógépes irányításának megvalósítása.
- Szinkronmotoros szervóhajtások
- m P-s gerjesztésszabályozás.
Főáramköri megoldások.
A szabályozó fő feladatai.
A szabályozókör struktúrájának megválasztása, sima átmenetek biztosítása a tartomány határokon.
A megvalósítás hardware , software részletei.
- Nagy szinkrongépek indítása.
3. Villamos hajtások szimulációs módszerei.
- Állapottér módszer.
- Numerikus módszerek.
- Mátrixos iterációs módszer állandósult munkapont meghatározására.
- Szimmetriaviszonyok kihasználása.
4. Számítógépes villamosgép- és hajtáskiválasztás.
- A szakértői rendszer felépítésének szempontjai, a szükséges információk, a kiválasztás szempontjai.
- Számítógépes villamos hajtás diagnosztika és monitoring.
5. Korszerű szabályozási módszerek és eszközök.
- Neurális hálózatok, fuzzy logika, transputerek, FPGA, ASIC áramkörök alkalmazása villamos hajtások digitális irányításában.
- Érzékelők nélküli szabályozások, obszerverek.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
General rules
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.