Dynamic characteristics of scanning converter with pulse-width-frequency modulation

Authors

  • M. M. Dudkin South Ural State University, Chelyabinsk
  • O. G. Brylina South Ural State University, Chelyabinsk
  • L. I. Tsytovich South Ural State University, Chelyabinsk

Keywords:

scanning converter, integrator, relay element, pulse-width modulation, pulse-frequency-width modulation, slow digitization, auto-oscillation frequency, average coefficient of stuffing, dynamical state space

Abstract

The paper considers dynamical characteristics of integrating scanning converter with pulse-widthfrequency modulation (SC-PWFM) in wide frequency range of input harmonic wave including area of slow digitization frequencies when high-frequency signal is transformed to components with low-frequency spectrum that is within operating frequency band of control system.
The paper presents block-diagram, timing waveform of signals, and main ratios for static and dynamical operating modes of SC-PWFM.
The authors give technique of dynamical characteristic analysis. Research results are represented as dynamical state spaces of the object. Generalized estimation and comparative analysis were performed involving average deviation of coefficient of pulse and frequency stuffing on dynamical state space of the object calculated in the given range of input harmonic signal frequencies. Obtained characteristics are given in relative units.
The paper presents comparative analysis of SC-PWFM with characteristics of scanning converter with pulse-width modulation, in particular, based on the sample of instantaneous values of control signal, for example, with PWM-1.
The paper may be of interest for specialists in control theory, automated electric drive and automatic system elements. Also, the paper may be of use for masters studying corresponding disciplines.

Author Biographies

M. M. Dudkin, South Ural State University, Chelyabinsk

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

O. G. Brylina, South Ural State University, Chelyabinsk

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

L. I. Tsytovich, South Ural State University, Chelyabinsk

д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

References

Частотно-широтно-импульсный терморегулятор сушильной камеры с непрерывным тестированием сопротивления изоляции электротехнического изделия / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2011. – Вып. 16, № 34 (251). – С. 50–55.

Брылина, О.Г. Многозонный частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения / О.Г. Брылина, Л.И. Цытович, М.М. Дудкин // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2011. – № 6 (42). – С. 35–39.

Цытович, Л.И. Система управления асинхронным электроприводом водоснабжения жилого здания с автоматическим резервированием каналов регулирования / Л.И. Цытович, О.Г. Терещина, М.М. Дудкин // Проблемы энергетики: известия высших учебных заведений. – Казань: Изд-во КГЭУ, 2005. – № 5–6. – С. 47–52.

Цытович, Л.И. Система управления группой асинхронных электроприводов с самодиагностированием и автоматическим резервированием каналов регулирования / Л.И. Цытович, О.Г. Терещина, М.М. Дудкин // Электротехника. – 2006. – № 11. – С. 38–44.

Система регулирования температуры и непрерывного контроля сопротивления изоляции электротехнических изделий в процессе их термической обработки / Л.И. Цытович, Р.М. Рахматулин, О.Г. Брылина и др. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2012. – № 8. – С. 45–50.

Усынин, Ю.С. Вентильный электропривод с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 37–43.

Управление вентильными электроприводами постоянного тока / Е.Д. Лебедев, В.Е. Неймарк, М.Я. Пистрак, О.В. Слежановский. – М.: Энергия, 1970. – 199 c.

Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С.Г. Герман-Галкин, В.Д. Лебедев, Б.А. Марков, Н.И. Чичерин. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. – 248 с.

Электроприводы с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения для станов холодной прокатки труб / Ю.С. Усынин, С.П. Лохов, М.А. Григорьев и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 17, № 16 (275). – C. 107–110.

Дудкин, М.М. Элементы информационной электроники систем управления вентильными преобразователями: монография / М.М. Дудкин, Л.И. Цытович. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2011. – 362 с.

Частотно-широтно-импульсный адаптивный регулятор переменного напряжения с интегрирующей системой управления / М.М. Дудкин, О.Г. Брылина, Л.И. Цытович, А.В. Тюгаев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2013. – Т. 13, № 2. – С. 45–52.

Система непрерывного контроля сопротивления изоляции электротехнических изделий в процессе их термической сушки / Л.И. Цытович, Р.М. Рахматулин, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин // Промышленная энергетика. – 2013. – № 1. – С. 24–28.

Синтез системы управления электроприводом с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 18, № 37 (296). – C. 38–41.

Активные фильтры / Л.П. Хьюлсман; пер. с англ. под ред. И.Н. Теплюка. – М.: Мир, 1972. – 516 с.

Брылина, О.Г. Многозонные развертывающие преобразователи для систем управления электроприводами: монография / О.Г. Брылина, Л.И. Цытович. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2010. – 232 с.

Интегрирующие развертывающие преобразователи с повышенной температурной стабильностью характеристик / Л.И. Цытович, М.М, Дудкин, А.В. Качалов и др. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2010. – № 10. – С. 38–43.

Усынин, Ю.С. Частотные характеристики канала регулирования момента в синхронных электроприводах / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков // Электричество. – 2012. – № 4. – С. 54–59.

Дудкин, М.М. Динамические спектральные характеристики развертывающих преобразователей с широтно-импульсной модуляцией / М.М. Дудкин, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина // Практическая силовая электроника. – 2012. – № 4 (48). – С. 49–55.

Дудкин, М.М. Спектральные характеристики развертывающих преобразователей с широтно-импульсной и частотно-широтно-импульсной модуляцией / М.М. Дудкин, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина // Электротехника. – 2013. – № 10. – С. 18–25.

Осипов, О.И. Техническое диагностирование автоматизированного электропривода

постоянного тока: дис. … д-ра техн. наук / О.И. Осипов. – Челябинск: ЧПИ, 1995. – 405 с.

Дудкин, М.М. Исследование помехоустойчивости фазосдвигающих устройств для управления силовыми вентильными преобразователями / М.М. Дудкин // Электромеханика: известия высших учебных заведений. – Новочеркасск: Изд-во ЮрГТУ, 2008. – № 4. – С. 35–39.

Параметрическая оптимизация частотнорегулируемых электроприводов / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 18. – № 37 (296). – С. 30–33.

Реверсивный тиристорный преобразователь для систем управления с питанием от сети с нестационарными параметрами / Л.И. Цытович, Р.М. Рахматулин, М.М. Дудкин, А.В. Качалов // Практическая силовая электроника. – 2009. – № 2 (34). – С. 35–41.

Адаптивная интервало-кодовая двоичнодесятичная интегрирующая синхронизация систем управления силовыми вентильными преобразователями / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин, Р.М. Рахматулин // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 8–15.

Дудкин, М.М. Однофазные обратимые преобразователи напряжения для улучшения качества электрической энергии в сетях ограниченной мощности / М.М. Дудкин // Практическая силовая электроника. – 2012. – № 2 (46). – С. 19–27.

Дудкин, М.М. Энергетические характеристики однофазных обратимых преобразователей напряжения с различными законами модуляции / М.М. Дудкин // Практическая силовая электроника. – 2010. – № 2 (38). – С. 25–32.

Issue

Section

Analog and digital electronic device