Villamos gépek mikroprocesszoros vezérlése
A tantárgyleírás hatályossága
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Villamos gépek mikroprocesszoros vezérlése
Microprocessor Control of Electrical Machines
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIVG4155 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Veszprémi Károly
beosztás: egyetemi tanár
elérhetőség:
veszpremi.karoly@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
—
|
||||||||||||
| Kar | |||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
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.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Általános szabályok
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.