Розробка оптимальних за тепловими втратами систем керування позиційним електроприводом - Автореферат

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Державному вищому навчальному закладі «Донецький національний технічний університет» Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, Коцегуб Павло Харитонович ДВНЗ «Донецький національний технічний університет», професор кафедри «Електропривод і автоматизація промислових установок», м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Пересада Сергій Михайлович, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», завідувач кафедри «Автоматизація електромеханічних систем та електропривод», м. Захист відбудеться «7» жовтня2010 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д11.052.02 ДВНЗ «Донецький національний технічний університет» за адресою: вул. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ДВНЗ «Донецький національний технічний університет» за адресою: вул.У зв‘язку з постійним підвищенням цін на енергоносії та поширенням застосування автономних систем електроприводу все більшої актуальності набуває вирішення задачі удосконалення таких систем в напрямку зниження енергоспоживання. Застосування систем регулювання положення (СРП), оптимальних за тепловими втратами, дозволяє знизити непродуктивні витрати електроенергії, але вимагає використання цифрових задатчиків положення (ЦЗП), які повинні реалізовувати досить складні закони керування. Рішення задачі може бути досягнуто шляхом розробки задавальних пристроїв, що реалізують оптимальні закони керування, розробки нових критеріїв налаштування контурів регулювання, використанню в СРП принципів комбінованого керування за задавальним впливом і за ідентифікованим за допомогою спостерігача момента статичного опору. Робота виконана у рамках комплексної проблеми «Наукові основи електроенергетики» НАН України (семінар «Дискретне регулювання в електромеханічних системах»), держбюджетних науково-дослідницьких робіт Г4-04 «Розвиток теорії поліноміального синтезу на прикладі систем автоматичного керування електромеханічними обєктами» (2004-2006рр., № д/р 0104U002390), Д4-07 «Оптимізація функціонування електромеханічних систем із цифровим регулюванням» (2007-2009рр., № д/р 0107U003033), Д2-10 «Оптимальне цифрове керування системами позиційного електроприводу» (з 2010р., № д/р 0110U001052), що фінансуються Міністерством освіти та науки України за розділом «Фундаментальні дослідження наукових установ», у яких автор дисертації приймав участь у якості виконавця і відповідального виконавця. Здобувач здійснив синтез алгоритмів оптимального за тепловими втратами керування позиційним електроприводом з урахуванням обмежень та наявності на валу двигуна постійного за величиною статичного момента, розробив методику цифрової реалізації задавальних пристроїв, що формують закони оптимального керування для позиційних електроприводів, виконав структурний синтез системи регулювання положення з бажаною передавальною функцією, розробив методику ідентифікації електромеханічної сталої часу системи електроприводу, розробив установки для досліджень та реалізації у реальному часі задатчика положення, виконав теоретичні та експериментальні дослідження.У другому розділі «Формування еталонних безперервних діаграм відпрацювання заданих переміщень з урахуванням статичного момента» виконано аналіз аналогових діаграм відпрацювання заданого положення, оптимальних за тепловим втратами або за швидкодією, в умовах наявності постійного за величиною момента статичного опору при урахуванні обмежень: а) на швидкість і прискорення; б) на швидкість, прискорення і ривок; в) на швидкість і струм якоря (або електромагнітний момент); г) на швидкість, електромагнітний момент та ривок. Діаграми, оптимальні за тепловими втратами, забезпечують мінімум функціонала: (1) де , - динамічні складові теплових втрат, струму якірного кола (або моментоутворюючої складової струму статора), електромагнітного момента двигуна постійного або змінного струмів відповідно (); - момент інерції; - прискорення; - активний опір якірного кола двигуна постійного струму або кола статора двигуна змінного струму; - коефіцієнт пропорційності між струмом та електромагнітним моментом. За наявності момента статичного опору максимальне значення динамічного момента при розгоні та гальмуванні приводу визначаються не тільки величиною обмеження на прискорення , але і рівнем струмообмеження (або обмеженням на електромагнітний момент): ; Слід зазначити, що для діаграми 1д з обмеженнями та необхідно розв‘язати неповне рівняння п‘ятого порядку відносно змінної , що не має аналітичного рішення (як для діаграми без обмеження на ривок так і з його обмеженням).

Основний зміст роботи