Розробка і дослідження асинхронних електроприводів з векторним полеорієнтованим керуванням, багатомірними ковзними режимами та ідентифікацією координат - Автореферат

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РОЗРОБКА І ДОСЛІДЖЕННЯ АСИНХРОННИХ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ З ВЕКТОРНИМ ПОЛЕОРІЄНТОВАНИМ КЕРУВАННЯМ, БАГАТОМІРНИМИ КОВЗНИМИ РЕЖИМАМИ ТА ІДЕНТИФІКАЦІЄЮ КООРДИНАТРоботу виконано на кафедрі електрообладнання Дніпродзержинського державного технічного університету Міністерства освіти й науки України Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Садовой Олександр Валентинович, Дніпродзержинський державний технічний університет, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри “Електрообладнання”. Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Захист відбудеться 17 січня 2007р. о 13 годині 30 хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 41.052.05 в Одеському національному політехнічному університеті за адресою: 65044, м.Складність завдань, розвязуваних електроприводами в режимах спостереження й позціювання, поряд з необхідністю досягнення високої якості відтворення задавальних впливів при низькій чутливості до дії широкого спектру дестабілізуючих факторів збільшується ще й нелінійністю, багатозвязністю, параметричною нестаціонарністю короткозамкненого асинхронного двигуна (КАД) як обєкта керування. Викладені особливості не дозволяють при синтезі системи керування такими електроприводами використовувати принципи лінійної теорії керування через різке зниження якості при відхиленнях параметрів обєкта від розрахункових. Мета роботи - розробка, дослідження й практична реалізація глибокорегульованих АЕП, у яких необхідна динамічна точність відтворення задавальних впливів, низька чутливість до параметричних і координатних збурень, можливість компенсації дії пружних властивостей передавальних пристроїв, досягаються застосуванням принципів ВПК й активного демпфування пружних коливань, синтезом системи керування в класі нелінійних систем з розривним керуванням, організацією багатомірних ковзних режимів (КР) в контурах керування при замиканні останніх як по реально вимірюваним, так і по спостережуваним координатам. Науково-технічні завдання, сформульовані й вирішені для досягнення поставленої в дисертаційній роботі мети: - аналітичний огляд робіт в галузі регульованих АЕП і вибір на його основі напрямку розробок і досліджень, що дозволяють створити електропривод, який відповідає високим вимогам до електромеханічних систем ТВСР; Практичне значення отриманих результатів полягає у використанні їх при створенні нових зразків систем ТВСР: розроблених принципів побудови АЕП з ВПК й багатомірними КР; синтезованих алгоритмів керування, структур систем і спостерігачів координат, одержаних шляхом розвязання задачі аналітичного конструювання регуляторів при використанні в якості інструменту синтезу спеціально створених математичних моделей КАД з уніфікованою для різних варіантів орієнтації координатного базису структурою; методики дослідження похибок спостерігачів стану, оцінки їхнього впливу на ефективність роботи системи ВПК; способу зниження комутаційних втрат у транзисторах силового перетворювача.Установлено, що ефективність їхнього функціонування в умовах реальних обмежень потужності, ривка, прискорення, швидкості й нагрівання визначається характеристиками застосовуваних електроприводів, їхньою здатністю забезпечити необхідні: швидкодію, точність і стабільність динамічних властивостей, глибину регулювання параметра, що відслідковується, коефіцієнт нерівномірності обертання й смугу пропускання швидкісної підсистеми при відсутності перерегулювання в режимах позиціювання, слідкування й активного демпфування коливань пружних передавальних пристроїв. Застосовувані алгоритми керування повинні забезпечити низьку чутливість системи до параметричних і координатних збурень, керування на необхідному рівні обмеженням координат у перехідних і сталих режимах, високу надійність. У другому розділі здійснено вдосконалення математичного апарата аналізу й дослідження КАД як елемента складних замкнутих нелінійних електромеханічних систем, при синтезі яких модель машини безпосередньо використовується для пошуку оптимальних алгоритмів керування й розвязання завдань ідентифікації координат. Використання отриманих математичних моделей при синтезі й дослідженнях АЕП з ВПК дозволило одержати прості структури систем з технічно достатнім для розвязання завдань керування обліком параметрів транзисторного перетворювача й пружного передавального пристрою. 2 представлені осцилограми зміни координат: ?(t) - швидкості; М(t)-електромагнітного моменту; M?R(t)-модуля орієнтуючого вектора потокозчеплення ротора; isu(t) - реактивного струму; mis(t) - модуля вектора струму статора; ISABC(t) - фазних струмів статора; ?r?,?(t)-компонент вектора потокозчеплення ротора в системі координат ?o?; (t) - кута між векторами та , отримані шляхом моделювання структур з багатомірними КР(рис.1) і з прямими розривними керуваннями, що працюють з Мс=0 (0-t7) і Мс=Мном (t7 - t).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ