第六章机车微机控制系?/p>
第一?/p>
机车微机控制系统概述
一、微机控制系统的基本概念和特?/p>
微机控制系统一般都具有三个要素,即控制对象、信息处理机构、执行机构控制目标;信息处理机构将目标值和实际情况进行比较、运算,给执
行机构控制对象出动作指令;执行机构根据接收到的动作指令进行调节,以求达到或尽员接近控制目标。图
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一
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所示为控制系统示意图?/p>
控制系统有开环控制和闭环控制之分。在开环控制中,输出信号不反馈到信息处理机构;在闭环控制中,信息处理机构是根据给定目标与输出反
馈信号的差值来进行控制的。毫无疑问,闭环控制比开环控制易于稳定并具有较高的精度?/p>
一个复杂的控制系统可以由多个闭环系统组合而成,如速度环、电流环、电压环等。例如,
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型电力机车微机控制系统,不论是在正常工况下还
是在故障工况下,都采用闭环控制,由系统自动调节,从而减轻了司机的劳动强度,简化了司机的操作程序?/p>
在电力机车上,微机的控制目标主要是电机电枢电流和机车速度,信息处理机构是微型计算机,执行机构是晶闸管变流装置。即微机根据司机?/p>
定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角,从而使机车稳定运行在司机希望的工况?/p>
我国
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型电力机车是国产电力机车中首次采用微机控制的车型。以往的机车都采用模拟控制,如
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?/p>
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改和
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:型机车等,它们都是采用?/p>
运算放大器为基础的模拟控制方式。随着电力电子技术、半导体集成技术的发展和控制要求的提高,用微机控制来取代模拟控制是牵引动力技术发?/p>
的必由之路,它标志着机车控制技术水平上升到了新阶段。与膜拟控制相比,微机控制有以下特点?/p>
(l
)微机控制系统不仅需要有硬件,而且必须有软件,而模拟控制中左右硬件。硬件是指各种能完成一定功能的电子插件,是看得见摸得着的?/p>
软件是指为实现一定功能?/p>
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制的程序,它通常存储在断电也能保存的器件(如
EPROM
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ROM
)中,是一串由
0
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1
构成的代码。软件又分系统软件和
应用软件。对用户来讲,主要是根据需要编制应用软件?/p>
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2
)微机控制系统的硬件是通用的,它不是针对某个特定任务设计的。例如,我们现在使用的微机控制硬件就能在所有交直传动车上使用,尽管
有些功能可能在某种车型上并不需要。因此,微机控制的优点就是通用,易于从一种车型移植推广到另一种车型,而且易于适应设计过程中新增加?/p>
控制功能要求。而模拟控制的电路有一定的针对性,不同的车型不能互相通用?/p>
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3
)微机控制具有灵活可变的软件,对于不同机车的不同的控制功能要求,可用改变软件的方法来实现。在研发过程中,对于设计,调试过程中
新提出的问题可以通过修改?/p>
增加一段程序的方法来解决,
一般不必改动硬件?/p>
而在模拟控制中,
没增加一个功能都必须通过增加相应的电路来实现?/p>
功能越多,则硬件电路越多,也越复杂。有些控制功能用硬件来实现电路比较复杂,如果用软件来是实现则只是增加一段相应的程序。因此,在微?/p>
控制中,有时用软件来实现一些硬件难于实现的功能。例如,多段折线的函数发生器,空转保护中的速度差,加速度,加速度的变化率,轮径修正及
减流曲线等,用软件实现既方便?/p>