Непряме векторне керування асинхронними двигунами з властивостями робастності та адаптації до змін активного опору ротора
| dc.contributor.author | Бовкунович, Віталій Сергійович | |
| dc.contributor.degreedepartment | автоматизації електромеханічних систем та електроприводу | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | електроенерготехніки та автоматики | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-07-17T13:12:26Z | |
| dc.date.available | 2013-07-17T13:12:26Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for a candidate degree of technical sciences of speciality 05.09.03 – electrotechnical complexes and systems. – National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute” of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2013. The thesis is devoted to the research and development of new algorithms for vector control of induction motors, which have high robustness and adaptation properties concerning to the parametric perturbations. The method of synthesis the indirect vector control algorithms of the induction motor torque and flux has received the further development. It was synthesized and investigated the major existing algorithms for indirect vector control and a new algorithm of robust vector control with enhanced robustness properties concerning to variations of the rotary circle resistance, which provides global asymptotic refinement of preset trajectories of moment and module of vector-linkages of the rotor and has the properties of global exponential asymptotic stability. To improve the accuracy of appreciable at low speeds was synthesized the adaptive observer of rotor flux vector. Theoretically justified the application of the nonlinear dimension separation principle for adaptive systems based on the synthesized: the algorithm of robust indirect vector control and adaptive rotor flux vector observer. The method for the study of the robustness of indirect vector control algorithms was developed. Based on the method carried out full-scale research of synthesized systems. The research results confirm the advantages of the designed algorithm comparatively with other known algorithms for indirect field orientation. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специа льности 05.09.03 - электротехнические комплексы и системы. – Национальный тех нический университет Украины «Киевский политехнический институт» Министерст ва образования и науки Украины, г. Киев, 2013. Диссертация посвящена вопросам разработки и исследования новых алгоритмов векторного управления асинхронными двигателями, которые имеют повышенные свойства робастности и адаптации по отношению к параметрическим возмущениям. На основании анализа существующих решений в области векторного управления АД обоснована актуальность развития методов синтеза с целью разработки новых ал горитмов векторного управления, которые бы обеспечивали высокие показатели ка чества управления моментом и потоком, были робастными (адаптивными) по отно шению к вариациям активного сопротивления роторной цепи, а также простыми с точки зрения практической реализации. Получил дальнейшее развитие метод синтеза алгоритмов косвенного векторного управления моментом и потоком асинхронных двигателей, который основывается на декомпозиции исходной модели на две связанные подсистемы: электромеханическую и электромагнитную. Дана конструктивная процедура синтеза этих подсистем в усло виях частичной измеряемости вектора состояния, позволяющая гарантировать компо зитной системе свойство глобальной (локальной) экспоненциальной устойчивости. Синтезированы основные существующие алгоритмы косвенного векторного управления моментом и потоком асинхронных двигателей, а также новый алгоритм робастного косвенного векторного управления. Синтезированный алгоритм обеспе чивает: глобальную асимптотическую отработку заданных траекторий момента и мо дуля вектора потокосцепления ротора; асимптотическую ориентацию по вектору по токосцепления ротора; асимптотическую развязку процессов управления моментом и потоком; асимптотическую линеаризацию подсистемы управления моментом, приво дящую к асимптотически линейным уравнениям динамики подсистемы момента со свободно формируемыми показателями динамики; робастность в отношении вариа ций активного сопротивления роторной цепи; простоту технической реализации. Раз работанный алгоритм исследован методом математического моделирования, в ре зультате чего установлено, что по показателям качества управления и свойствам ро бастности алгоритм имеет более предпочтительные характеристики в сравнении с существующими алгоритмами косвенного векторного управления. Для ощутимого повышения точности при низких скоростях требуется адаптивная компенсация ва риаций активного сопротивления ротора. Синтезирован и исследован адаптивный в отношении вариаций активного сопро тивления ротора асимптотический наблюдатель вектора потокосцепления ротора. Теоретически обоснована правомочность применения нелинейного принципа раз деления для построения адаптивных систем на основе синтезированных алгоритма робастного косвенного векторного управления и адаптивного наблюдателя вектора потокосцепления ротора. Разработан метод исследования робастности алгоритмов косвенного векторного управления моментом и потоком асинхронных двигателей в отношении основного параметрического возмущения–изменений активного сопротивления ротора, позво ляющий аналитически проводить полномасштабные исследования поведения ошибок регулирования момента и модуля вектора потокосцепления ротора в разных режимах работы АД. Результаты сравнительных исследований подтверждают преимущества разработанного алгоритма робастного векторного управления в сравнении с другими известными алгоритмами при косвенном полеориентировании. Создан комплекс программ для исследования синтезированных систем векторного управления методом математического моделирования, с помощью которых проведе но полномасштабное исследование динамических и статических характеристик пред ложенных систем, подтверждающее их эффективность. Разработан комплекс программных и технических средств для экспериментальных исследований и практической реализации разработанных систем, с использованием которого выполнены полномасштабные экспериментальные исследования и опытно промышленное внедрение. Экспериментально подтверждено, что при наличии ва риаций активного сопротивления ротора, предложенный алгоритм векторного управ ления позволяет значительно улучшить динамические показатели качества при отра ботке траекторий момента и модуля потокосцепления ротора, а также повысить энергетическую эффективность процесса электромеханического преобразования энергии. В разработанной адаптивной системе обеспечивается полная компенсация влияния вариаций активного сопротивления ротора во всех режимах работы АД. Обоснованность и достоверность научных исследований, выводов и рекомендаций подтверждена согласованием результатов теоретических исследований с эксперимен тальными данными. Результаты выполненных в диссертации исследований использованы: при созда нии опытного образца тягового асинхронного векторно-управляемого электроприво да для перспективных моделей троллейбусов и трамвайных вагонов в ГП “Научно- исследовательский и конструкторско-технологический институт городского хозяйст ва”, в алгоритме управления тягового электропривода тележки трамвайного вагона 71-630 ЗАО Уральской электротехнической компанией “Канопус”, г. Златоуст, Рос сийская Федерация, а также в учебном процессе в Национальном техническом уни верситете Украины «КПИ». | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціаль ністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, м. Київ, 2013. Дисертація присвячена питанням розробки та дослідження нових алгоритмів век торного керування асинхронними двигунами, які мають підвищені властивості робас тності та адаптації по відношенню до параметричних збурень. Отримав подальший розвиток метод синтезу алгоритмів непрямого векторного керування моментом і потоком асинхронних двигунів. Синтезовано та досліджено основні існуючі алгоритми непрямого векторного керування, а також новий алгоритм робастного векторного керування з підвищеними властивостями робастності до варі ацій активного опору роторного кола, який забезпечує глобальне асимптотичне від працювання заданих траєкторій моменту і модуля вектора потокозчеплення ротора та має властивості глобальної асимптотичної експоненційної стійкості. Для відчутного підвищення точності при низьких швидкостях робастного векторного керування син тезовано адаптивний спостерігач вектору потокозчеплення ротора. Теоретично об ґрунтовано правомірність застосування нелінійного принципу розділення для побу дови адаптивних систем на основі синтезованих алгоритму робастного непрямого ве кторного керування та адаптивного спостерігача вектора потокозчеплення ротора. Ро- зроблено метод дослідження робастності алгоритмів непрямого векторного керуван ня, на основі якого проведені повномасштабні дослідження синтезованих систем, які підтверджують переваги розробленого робастного векторного керування в порівнянні з іншими відомими алгоритмами при непрямому полеорієнтуванні. | uk |
| dc.format.page | 22 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/3250 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.313.333.2:62-83 | uk |
| dc.title | Непряме векторне керування асинхронними двигунами з властивостями робастності та адаптації до змін активного опору ротора | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи | uk |