Стабілізуючі імпульсні перетворювачі постійної напруги зі змінною структурою та слідкуючим управлінням - Автореферат

національна АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана на кафедрі автоматизованого управління технологічними процесами паливно-енергетичного комплексу Донбаського гірничо-металургійного інституту Міністерства освіти і науки України (м. Науковий керівник - кандидат технічних наук, доцент Баранов Олександр Миколайович, доцент кафедри автоматизованого управління ехнологічними процесами паливно-енергетичного комплексу Донбаського гірничо-металургійного інституту. Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Артеменко Михайло Юхимович, професор кафедри "Промислова електроніка" Національного технічного університету України "КПІ";Сучасний етап розвитку промисловості і народного господарства характеризується значною кількістю обєктів і пристроїв, для електроживлення яких необхідно: задовольнити підвищені вимоги до якості і швидкодії регулювання вихідних координат перетворювачів електроенергії в режимах автоматичної стабілізації, програмного і слідкуючого управління; підвищити якість вхідних енергетичних показників перетворювачів з метою поліпшення їхньої електромагнітної сумісності. Як свідчать роботи багатьох провідних фахівців, досягнути найбільш вагомих результатів в таких умовах можливо за рахунок розробки нових класів перетворювачів та подальшого розвитку методів синтезу систем управління перетворювачами. Постійний прогрес в області силової електроніки, звязаний у першу чергу з появою все більш досконалих силових напівпровідникових приладів, відкриває шляхи поліпшення і створення нових схемотехнічних рішень, підвищення енергетичних і динамічних показників, розширення сфери використання силової електроніки в народному господарстві. перетворювач напруга електроенергія експеримент на основі аналізу електромагнітних процесів в перетворювачах зі змінною структурою вперше встановлено, що математичні моделі цього класу перетворювачів при роботі у ковзному режимі можуть бути лінеаризовані; У спільних роботах, опублікованих по темі дисертації особисто здобувачу належить: у роботі /1/ - методика одержання лінеаризованих математичних моделей перетворювачів зі змінною структурою; у роботі /2/ - алгоритм оптимального управління імпульсних перетворювачів напруги; у роботі /3/ - умови існування ковзного режиму в перетворювачах зі змінною структурою.Передбачається, що система складається з декількох безупинних підсистем чи структур, причому кожна з них може виявитися неприйнятною з погляду якості процесу управління. У моменти зміни структури праві частини диференціальних рівнянь, що описують рух системи, зазнають розривів на деяких поверхнях у просторі координат системи. При виконанні визначених співвідношень у таких системах виникає ковзний режим. Очевидно, що після потрапляння на поверхню, зображуюча точка не може на протязі будь-якого, навіть як завгодно малого, але кінцевого інтервалу часу, рухатися по кожній із траєкторій, що примикають до цієї поверхні. При виникненні описаної вище ситуації наявність неідеальностей приведе до того, що перемикання управляючого впливу будуть відбуватися з кінцевою частотою, а зображуюча точка буде робити коливання в деякій околиці поверхні розриву.Умови існування ковзних режимів визначають усе різноманіття поверхонь, на яких можливе виникнення ковзного режиму. Однак для остаточного рішення задачі синтезу системи управління необхідно визначити поверхню, що задовольняла б обраному критерію якості управління. Величини цих інтервалів визначаються цілим числом інтервалів дискретизації. Перехід від програмного управління до управління зі зворотним звязком був зроблений на основі властивості стабілізуємости. У ліві частини підставляються значення управляючих впливів, починаючи з другого інтервалу управління, а в праві частини підставляються значення фазових координат наприкінці кожного інтервалу управління, починаючи з першого інтервалу.В дисертаційній роботі на основі лінеаризації математичних моделей перетворювачів, синтезу схемотехнічних рішень та оптимізації параметрів системи управління дістали подальшого розвитку методи підвищення динамічних властивостей перетворювачів зі змінною структурою та слідкуючим управлінням. Проведено аналіз способів управління силовими ключами перетворювачей. Показано, що для забезпечення високих динамічних характеристик найбільш доцільно застосовувати асинхронний слідкуючий спосіб управління з контролем змінних стану силової частини схеми. Показано, що використання системи управління перетворювачами, яка побудована за принципом підлеглого регулювання координат, з регуляторами струму дроселя і вихідної напруги, що працюють у ковзному режимі, дозволяє забезпечити високі динамічні властивості перетворювачей з обмеженням струму дроселя.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ