Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Mikroszámítógépes irányítás

    A tantárgy angol neve: Microcomputer Based Control of Electrical Drives

    Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Standard tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIVG5126 9 4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Veszprémi Károly,
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr.Veszprémi Károly

    docens

    VET (VG)

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Villamosenergetika, Szabályozástechnika, Elektronika

    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:

    -----------

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

    Neptun-kód Cím

    --------------

    7. A tantárgy célkitűzése

    A már hagyományosnak nevezhető és a legújabb eszközökből kialakítható mikroszámítógépes hajtás-irányító rendszerek felépítésének, működésének, tervezésének, szabályozástechnikai tulajdonságainak, méréstechnikai sajátosságainak megismerése.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. Mikroprocesszoros hajtásirányító rendszerek

    Általános felépítés, tulajdonságok, összehasonlítás analóg rendszerekkel.

    1.1. Irányító (központi) egység

    Mikroprocesszor, mikrokontroller, digitális jelprocesszor, társprocesszor, többprocesszoros rendszerek, belső kommunikáció.

    1.2 Felhasználói felület illesztése

    Belső illesztés (saját billentyűzet, kijelző), host computer feladata, illesztése, szabványos buszok.

    1.3. Folyamat illesztő

    Szerepe, követelmények.

    1.3.1. Irányított rendszertől az irányító rendszerhez

    Villamos jelek érzékelése

    Park vektorok (áram, feszültség, fluxus). Feszültség, áram érzékelés. Fluxus érzékelés, előállítás. Villamos nyomaték, teljesítmény előállítása. A/D átalakítás (közvetett, közvetlen), szűrés.

    Mechanikai jellemzők mérése

    Impulzusadó illesztése (kiértékelés). Abszolút szöghelyzet adó, resolver.

    1.3.1. Irányító rendszertől az irányított rendszerhez

    Relék, mágneskapcsolók vezérlése, védelmek működtetése. Fázissorrend érzékelés, szinkronozó. Hálózati kommutációs áramirányítók gyújtásvezérlése (áram-irányító felépítése, működése, gyújtásvezérlő rendszerek (hardware, software, kombinált)). Tranzisztoros (bipoláris, IGBT-s) áramirányítók vezérlése (snubber, ISZM moduláció, cél IC-k alkalmazása).

    1.4 Irányító software

    Követelmények (rendszertechnikai szempontok, mintavételezés, megszakítások kezelése, prioritási lánc kialakítása), fejlesztési eszközök. A jelérzékelés software elemei. Szabályozó algoritmusok (hagyományos és növekményes PI, PID, korlátozások, adaptivitások hatása), kétpont szabályozás, vektoros kétpont szabályozás, zavarkompenzációs eljárások). Paraméter identifikáció (on-line, off-line).

    2. Alkalmazási példák

    2.1 Egyenáramú hajtások mikroprocesszoros irányítással

    Felépítés, fizikai háttér összefoglalása, beavatkozási lehetőségek. Egyenáramú szervo hajtások.

    2.2 Aszinkron motoros hajtások mikroprocesszoros irányítással

    Aszinkron gépek fordulatszám változtatási lehetőségei, primer frekvencia változtatás lehetőségei, ehhez kapcsolódó összefüggések (M(w) jelleggörbék alakulása, f1(U1) alakulása). Közvetett és közvetlen frekvenciaváltók.

    2.2.1. ISZM feszültséginverteres hajtás

    Mezőorientált szabályozás elve, adaptációja feszültséginverteres táplálásra (szabályozási struktúra, paraméter érzékenység, alkalmazott identifikáció).

    2.2.2 Mezőorientált szabályozású áraminverteres hajtás

    Mezőorientált szabályozás adaptációja áraminverteres táplálásra, fázissorrend kommutációs áraminverter, működési korlátok, mintavételi frekvencia és felbontás (w), koordináta transzformációk, szabályozási struktúra, korlátozások és azok hatásai, adaptivitás, paraméter identifikáció.

    2.2.3 IGBT-s szaggatóról táplált aszinkron motoros hajtás

    Elvi alapok, felépítés, a kapcsolóelemek vezérlése. DSP alapú irányítás.

    2.3 Mikroprocesszoros irányítású szinkronmotoros hajtások

    2.3.1 Áramirányítós szinkronmotoros hajtás

    Működés elvi alapjai, felépítés, szabályozási struktúra, üzemmód logika működése, zavarkompenzáció, indítás, paraméter identifikáció.

    2.3.2 Szinkron szervo hajtások

    Működés alapjai, felépítés, szabályozási eljárások. Szinuszmezős szinkron szervohajtás irányítása ASIC áramkörökkel.

    2.4. Léptető motoros hajtások

    Léptető motorok vezérlésének lehetőségei, fizikai korlátok, nyílt és zárt hurkú rendszerek, cél IC-k alkalmazása.

    3. Hajtásrendszerek irányítása

    Felügyelői feladatok, irányítási feladatok, kommunikáció.

    4. Modern technológiák alkalmazása

    Szakértői rendszerek, neurális hálózatok, fuzzy logika, FPGA, ASIC chipek felhasználása. Érzékelő nélküli szabályozások, obszeverek

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    (előadás, gyakorlat, laboratórium):

    Előadás. A tárgyhoz a Szervo labor II. c. tárgy keretében mérési gyakorlat is tartozik.

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: 1 db. Zh. megírása min. elégséges (2) eredménnyel.

    b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga

    c. Elővizsga: az elővizsga feltétele a min. jó (4) Zh. eredmény.

    11. Pótlási lehetőségek

    A szorgalmi időszakban: 1 alkalommal.

    A vizsgaidőszakban: 1 alkalommal.

    12. Konzultációs lehetőségek

    A szorgalmi időszakban: Zh. elötti héten.

    A vizsgaidőszakban: heti 1 alkalommal.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Halász S., Hunyár M., Schmidt I.: Automatizált villamos hajtások. II. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1998.

    Tanszéki sokszorosított segédlet

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    Felkészülés zárthelyire

    30

    Házi feladat elkészítése

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    10

    ..

    Vizsgafelkészülés

    50

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr.Veszprémi Károly

    docens

    VET (VG)