Керування швидкістю синхронного двигуна с постійними магнітами у ковзному режимі

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorОстроверхов, М. Я.
dc.contributor.authorКоломійчук, Д. С.
dc.contributor.authorФальченко, М. Ю.
dc.contributor.authorБольшаков, Г. Г.
dc.contributor.authorВещиков, Г. В.
dc.date.accessioned2024-03-14T09:50:37Z
dc.date.available2024-03-14T09:50:37Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractУ роботі розглянута низка алгоритмів керування швидкістю синхронного двигуна з постійними магнітами в ковзному режимі, які забезпечують астатизм першого, другого та третього порядку. У ковзному режимі система керування володіє властивостями, які недосяжні при застосуванні класичних неперервних алгоритмів керування. Алгоритми керування розроблено на основі методу зворотних задач динаміки у поєднанні з мінімізацією локальних функціоналів миттєвих значень енергії. Ідея методу полягає в зворотності прямого методу Ляпунова для дослідження стійкості. Замкнутий контур керування має наперед задану функцію Ляпунова, в якості якої виступає миттєве значення енергії. Особливістю алгоритмів керування є відсутність у них параметрів об'єкта та операцій диференціювання, що полегшує їх практичну реалізацію. Система керування складається з двох регуляторів складових струму статора та регулятора швидкості двигуна. Всі регулятора працюють в ковзному режимі. Сигнали на виході регуляторів складових струму статора та швидкості змінюються стрибком від максимального до мінімального значення. Результати моделювання показали працездатність алгоритмів керування та високу якість керування. Траєкторія пуску двигуна сформована з характерних ділянок постійного, лінійнозростаючого та параболічного сигналу для визначення показників якості керування трьох синтезованих регуляторів швидкості.
dc.description.abstractotherThe paper examines a series of speed control algorithms for a synchronous permanent magnet motor in sliding mode, providing asymptotic stability of the first, second, and third order. In the sliding mode, the control system exhibits properties that are unattainable with classical continuous control algorithms. The control algorithms are developed based on the inverse dynamics method combined with the minimization of local instantaneous energy functionals. The key idea of the method lies in the reversibility of the direct Lyapunov method for stability analysis. The closed-loop control system has a predefined Lyapunov function, represented by the instantaneous energy. Notably, the control algorithms do not require knowledge of the object's parameters or differentiation operations, which facilitates their practical implementation. The regulator parameters consist solely of coefficients used to specify the desired duration and shape of current and motor speed transient processes. The vector speed control system comprises two controllers for the stator current components and the motor speed controller. All regulators operate in sliding mode. The output signals of the stator current component controllers and speed vary discontinuously from maximum to minimum values. Simulation results demonstrate the effectiveness and high-quality performance of the control algorithms. To determine the control performance indicators for the three synthesized speed controllers, the motor startup trajectory is formed from characteristic segments of constant, linearly increasing, and parabolic signals. The speed control algorithm with a first-order asymptote ensures zero tracking error only for a constant reference signal. With a linearly increasing reference signal, the steady-state relative tracking error is 2,5 %, while for a parabolic reference signal, the error varies between zero and 2,5 %. The second-order asymptotic speed control algorithm ensures zero steady-state tracking error for constant and linearly increasing reference signals, and for a parabolic reference signal, the steady-state relative tracking error is 0,125 %. The third-order asymptotic speed control algorithm ensures zero steady-state tracking error for constant, linearly increasing, and parabolic reference signals, with a maximum dynamic relative tracking error of 0,05 %.
dc.format.pagerangePp. 65-75
dc.identifier.citationКерування швидкістю синхронного двигуна с постійними магнітами у ковзному режимі / Островерхов М. Я., Коломійчук Д. С., Фальченко М. Ю., Большаков Г. Г., Вещиков Г. В. // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2024. – № 1. – С. 65-75. – Бібліогр.: 20 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2024.297574
dc.identifier.issn1813-5420 (Print)
dc.identifier.issn2308-7382 (Online)
dc.identifier.orcid0000-0002-7322-8052
dc.identifier.orcid0009-0006-0441-8975
dc.identifier.orcid0000-0002-0964-7164
dc.identifier.orcid0009-0002-3339-7625
dc.identifier.orcid0009-0002-0606-9765
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65528
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1
dc.subjectелектропривод
dc.subjectсинхронний двигун з постійними магнітами
dc.subjectалгоритм керування
dc.subjectковзний режим
dc.subjectelectrical drive
dc.subjectsynchronous motor with permanent magnets
dc.subjectcontrol algorithm
dc.subjectsliding mode
dc.subject.udc621.3.076
dc.titleКерування швидкістю синхронного двигуна с постійними магнітами у ковзному режимі
dc.title.alternativeSpeed control of permanent magnet synchronous motor in sliding mode
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
297574-691046-1-10-20240304.pdf
Розмір:
358.14 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1