АДАПТИВНЫЙ АЛГОРИТМ ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ С АСИНХРОННЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

Аннотация

Предложен метод векторного управления электроприводом с асинхронным электродвигателем, позволяющий повысить качество динамических процессов за счет устранения его недостатка - зависимости от априорных оценок сопротивлений ротора и основной индуктивности. Приведены уравнения напряжений асинхронного двигателя, по которым ведется синтез динамических процессов, а также дифференциальные уравнения ошибок векторного управления. По уравнениям напряжений описана процедура настройки на «технический оптимум» контуров токов намагничивания и тока нагрузки. Для обеспечения робастности динамических процессов в контуры управления токов введены внутренние контуры виртуальной диссипации, позволяющие обеспечить робастность системы управления. Адаптивная идентификация сопротивления ротора и основной статической индуктивности асинхронного электродвигателя осуществляется по наблюдениям токов статора и скорости вращения ротора. Для адаптивной идентификации используются функции от токов ошибок векторного управления. Адаптивная идентификация основана на образовании контуров управления с интегральными регуляторами, которые обеспечивают стремление априорных оценок сопротивления ротора и основной статической индуктивности асинхронного электродвигателя к истинным значениям. Для построения контуров адаптивной идентификации,кроме информации о токах в обмотках статора и скорости вращения ротора, необходима также информация об относительном значении индуктивности короткого замыкания. Качество априорной информации об относительном значении индуктивности короткого замыкания определяет точность адаптивной идентификации сопротивления ротора и основной статической индуктивности асинхронного электродвигателя.

Ключевые слова

векторное управление, асинхронный электродвигатель, адаптивная идентификация, робастность, сопротивление ротора, основная индуктивность

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Marino R. On-line stator and rotor resistance estimation for induction motors / R. Marino, S. Peresada, P. Tomei // IEEE Transactions on Control Systems Technology. - 2000. - Vol. 8. - Is. 3. - Pp. 570-579. DOI: 10.1109/87.845888.
Matsuo T. A rotor parameter identification scheme for vector-controlled induction motor drives / T. Matsuo, T. A. Lipo // IEEE Transactions on Industry Applications. - 1985. - Vol. IA-21. - Is. 3. - Pp. 624- 632. DOI: 10.1109/TIA.1985.349719.
Wade S. A new method of rotor resistance estimation for vector-controlled induction machines / S. Wade, W. Dunnigan, B. W. Williams // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 1997. - Vol. 44. - Is. 2. - Pp. 247-257. DOI: 10.1109/41.564164.
Luenberger D. G. Introduction to dynamic systems/ D. G. Luenberger. - N.Y.: Wiley,1979.- 446 p.
Laroche E. Methodological insights for online estimation of induction motor parameters / E. Laroche, E. Sedda, C. Durieu // IEEE transactions on control systems technology. - 2008. - Vol. 16. - Is. 5. - Pp. 1021-1028. DOI: 10.1109/TCST.2007.916317.
Vinogradov A. B. Adapted vector control system of asynchronous electric drive / A. B. Vinogradov, V. L. Chistoserdov, A. N. Sibirtsev // Электротехника. - 2003. - №7. - С. 7-17.
Архангельский Н. Л. Системавекторного управления асинхронным электроприводом с идентификатором состояния / Н. Л. Архангельский, Б. С. Курнышев, А. Б. Виноградов, С. К. Лебедев // Электричество. - 1991. - №11. - С. 47-51.
Campbell M. L. Speed sensorless identification of the rotor time constant in induction machines / M. L. Campbell, J. Chiasson, M. Bodson, L. M. Tolbert // IEEE Transact on Automatic Control. - 2007. - Vol. 52. - No. 4. - Pp. 758-763.
Однолько Д. С. Алгоритм идентификации электромагнитных параметров асинхронной машины при работе от трехфазной электрической сети/ Д. С. Однолько // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. - 2013. - № 1. - С. 47-55.
Базылев Д. Н. Метод идентификации сопротивлений cтатора и ротора асинхронного двигателя / Д. Н. Базылев, А. А. Бобцов, А. А. Пыркин, Р. Ортега // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. - 2017. - Т. 60.- № 9. - С. 807-811.DOI: 10.17586/0021-3454-2017-60-9-807-811.
Хлопенко Н. Я. Структурный синтез стабилизирующего робастного регулятора потокосцепления ротора / Н.Я. Хлопенко И.Н. Хлопенко // Електротехнiка i електромеханiка. - 2017. - № 1. - С. 21-25. DOI: 10.20998/2074-272X.2017.1.04.
Saushev A. V. System Approach to Ensure Performance of Marine and Coastal Electrical Systems during Operation / A. V. Saushev, S. E. Kuznetsov, A. B. Karakayev // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2018. - Vol. 194. - № 8. - Pp. 082037. DOI: 10.1088/1755-1315/194/8/082037.
Терехин А. А. Обзор способов идентификации параметров асинхронного электропривода / А. А. Терехин, Д. А. Даденков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. - 2017. - № 22. - С. 55-65.
Самосейко В. Ф. Теоретические основы управления электроприводом/ В. Ф. Самосейко. - СПб.: Элмор, 2007. - 464 c.
Мееров М. В. Синтез структур систем автоматического управления высокой точности / М. В. Мееров. - М.: Наука, 1967. - 423 с.

Об авторах

Самосейко Вениамин Францевич - доктор технических наук, профессор

samoseyko@mail.ru. kaf_electroprivod@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»