Versuchsanleitung - EAL Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme ...

2.2. Modell des Gleichstromantriebs
M L
U ∗ A U A I A
1
1
R A
T A C M
Θ M
M M
−
Ω M
... für Anker
−
E A
C M
1
R E
U ∗ E U E I E Ψ E
... für Erreger
−
dΨ E /dt
Pulssteller
Gleichstrommotor
Abbildung 2.2: Signalflussplan eines fremderregten Gleichstrommotors
mit Pulssteller im Anker- und Erregerkreis
Verzögerungs- bzw. PT1-Glieder modelliert. Wie sich im weiteren Verlauf herausstellen wird,
wird diese Approximation den Reglerentwurf vereinfachen. Die Übertragungsfunktion der leistungselektronischen
Stellglieder lautet somit:
F STR (s) = U(s)
U ∗ (s) = V STRe −sT STR
≈ V STR
1+sT STR
(2.16)
Hierbei stellt V STR die Verstärkung des Pulsrichters und T STR = T w,max die maximale Wartezeit
bei der Übernahme von Sollwerten dar (vgl. Versuch 1).
In der Tat kann der Betrag der Spannung am Ausgang der Spannungswandler den Wert der
Zwischenkreisspannung U dc nicht übersteigen. Dies wird in den Simulationen durch Einführen
einer Spannungsbegrenzung berücksichtigt.
2.2.3 Sensorik
Wie im ersten Versuch sind die Strommesssignale IA m und Im E mit Rauschen behaftet. Der
Rotorwinkel wird anhand eines Inkrementalgebers ermittelt und die Winkelgeschwindigkeit
Ω M durch eine zeitliche Ableitung daraus bestimmt. Für den Reglerentwurf wird angenommen,
dass die Sensoren keine eigene Dynamik besitzen, d. h. es besteht keine Verzögerung zwischen
dem Verlauf der gemessenen Größen I A , I E , Ω M und den zugehörigen Messsignalen IA m, Im E und
Ω m M .
Das Rauschen in einem Messsignal X, X ∈ {I A ,I E ,Ω M }, wird mithilfe eines PT1-Filters mit
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