Адаптивные алгоритмы бездатчикового векторного управления асинхронными электроприводами подъёмно-транспортных механизмов

• Автор: Котин, Денис Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ “АД - ПЧ С ШИМ” КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ, БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
1.1. Математическая модель АД
1.1.1. Фазные преобразования электромагнитных переменных МДП
1.1.2. Баланс мощностей и электромагнитный момент МДП
1.1.3. Математическая модель АДКЗР как объекта векторного управления
1.1.4. Математическая модель управляемой по ротору МДП как объекта векторного управления
1.2. Векторное управление асинхронной машиной на основе идеализированного ПЧ
1.2.1. Принцип векторного управления АДКЗР
1.2.2. Принцип векторного управления АДФР
1.2.3. Способы полеориентирования
1.3. Проблема текущей идентификации неизмеряемых координат состояния асинхронной машины в бездатчиковых СВУ
1.3.1. Методы текущей идентификации неизмеряемых координат состояния асинхронной машины
1.3.2. Адаптивное управление с идентификацией в бездатчиковых СВУ
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ОПОРНОГО ВЕКТОРА
ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЙ РОТОРА АДКЗР
2.1. Адаптивные системы с задающей моделью в задачах вычисления частоты вращения АДКЗР

2.1.1. Структурный синтез идентификатора частоты вращения
с задающей моделью
2.1.2. Исследование процессов в бездатчиковой СВУ АДКЗР
с идентификатором типа АСЗМ методом цифрового моделирования
2.1.3. Анализ ошибок реализации АСЗМ на процессы вычисления оценок неизмеряемых координат
2.2. Выводы
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ОПОРНОГО ВЕКТОРА ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЙ СТАТОРА АСМ
3.1. Структуры идентификаторов с измерениями статорных токов и
(или) напряжений АСМ
3.1.1. Ориентация вращающейся системы координат при прямом
измерении углового положения ротора АСМ
3.1.2. Идентификация углового положения вектора потокосцеплений
статора и частоты вращения ротора методом АСЗМ
3.1.3. Структура АСЗМ без измерения напряжений статора
3.1.4. Структура АСЗМ с адаптацией по ЭДС статора
3.1.5. Идентификация углового положения вектора потокосцеплений
статора и частоты вращения ротора методом АН1
3.2. Идентификация углового положения вектора потокосцеплений
статора и частоты вращения ротора АСМ при измерениях только переменных на выходе ПЧ
3.3. Исследование процессов в бездатчиковой СВУ АДФР методом
цифрового моделирования
3.4. Выводы

ГЛАВА 4. АЛГОРИТМЫ ТЕКУЩЕЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
АД В АДАПТИВНЫХ БЕЗДАТЧИКОВЫХ СУЭП
4.1. Текущая идентификация активного сопротивления статора АДКЗР на основе наблюдателя полного порядка
4.1.1. Методика структурно-параметрического синтеза адаптивного идентификатора скорости, на основе структуры НПП
4.1.2. Исследование адаптивного алгоритма идентификации частоты вращения ротора АДКЗР
4.2. Выводы
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ
АЛГОРИТМОВ БЕЗДАТЧИКОВОГО ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ
5.1. Экспериментальное исследование адаптивной системы
бездатчикового векторного управления АДКЗР
5.1.1. Описание экспериментальной установки
5.1.2. Результаты экспериментального исследования
5.2. Экспериментальное исследования адаптивной системы
бездатчикового векторного управления ACM
5.2.1. Описание экспериментальной установки
5.2.2. Описание режимов работы шахтной подъемной машины
5.2.3. Результаты экспериментального исследования
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1. Параметры исследуемых методом цифрового моделирования
АДКЗР и АДФР, синтез бездатчиковой СВУ

векторного управления (СВУ) АДКЗР [22], выбираем в качестве первой (векторной) координаты состояния вектор токов ротора I,. — переменную, находящуюся “на стороне” силовой части ПЧ и легко доступную для непосредственного измерения; в качестве второй координаты выбираем вектор потокосцеплений статора 'Р, — наиболее “независимую” от управляющих воздействий векторную переменную, находящуюся “далеко” от силовой части ПЧ и, согласно современным тенденциям, “нежелательную” для прямого измерения [17,28,29].
С помощью выражений (1.10), (1.11) исключим из моделей статорной и роторной цепи МДП (1.6), (1.7) “лишние” переменные 1У и у¥г:
где Ьгае = У- — эквивалентная индуктивность рассеяния машины, при-

веденная к цепи ротора; /су = . Запишем полученную систему уравнений в

следующей форме:
Система (1.18) должна рассматриваться совместно с формулой момента, которую получим также в координатах состояния г и
и уравнением движения привода
Ую = Ме-Мс,
где J - суммарный момент инерции ротора двигателя и жестко связанных с ним маховых масс; Мс — приведенный к валу двигателя момент сопротивле-

L L -L
(1.18)