Исследование алгоритмов идентификации для систем бездатчикового векторного управления асинхронными электроприводами

• Автор: Кучер, Екатерина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ И ПРИНЦИП ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Уравнения электрического равновесия обмоток асинхронного двигателя и их преобразования
1.2. Баланс мощностей и электромагнитный момент АД
1.3. Математическая модель электромагнитных процессов АД в неподвижной системе координат
1.4. Векторное управление асинхронным электроприводом при питании от АИН с ШИМ
1.5. Функциональная и структурная схемы бездатчиковой системы
векторного управления АД
2. АЛГОРИТМЫ АКТИВНОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ АД
2.1. Идентификация эквивалентного сопротивления статора
2.2. Идентификация эквивалентной индуктивности рассеяния
2.3. Идентификация индуктивности статора и расчет индуктивности ротора
2.4. Идентификация постоянной времени и активного сопротивления ротора
2.5. Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ПАССИВНОЙ ТЕКУЩЕЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ КООРДИНАТ И ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИ "КЛЕММНЫХ" ИЗМЕРЕНИЯХ
3.1. Методика постановки условий для текущей идентификации параметров асинхронного бездатчикового ЭП с использованием матрицы Якоби

3.2. Анализ задач текущей идентификации координат и параметров асинхронного бездатчикового электропривода на основе комплексной формы записи модели
3.3. Исследование условий текущей идентифицируемости координат и параметров асинхронного бездатчикового электропривода
3.3.1. Анализ возможности совместной идентификации частоты вращения ротора и активного сопротивления обмотки статора АД
3.3.2. Корректная постановка задачи идентификации скорости вращения ротора АД и эквивалентной индуктивности рассеяния
3.3.3. Условия идентификации постоянной времени цепи ротора и электрической частоты вращения ротора АД
3.3.4. Возможность совместной идентификации взаимной индуктивности и электрической частоты вращения ротора двигателя
3.4. Проверка условий совместной идентифицируемости параметров АД при наличии датчика скорости и косвенном полеориентировании
3.4.1. Исследование условий совместной идентификации активных сопротивлений обмоток статора и ротора АД
3.4.2. Анализ возможности получения оценок эквивалентной индуктивности рассеяния и активного сопротивления модели цепи статора двигателя
3.4.3. Исследование детерминанта матрицы Якоби для постоянной времени ротора и взаимной индуктивности ЭП
3.5. Построение якобиана только по модели ротора асинхронного бездатчикового электропривода с векторным управлением
3.5.1. Анализ системы с совместной идентификацией частоты вращения и постоянной времени ротора асинхронного двигателя
3.6. Выводы по главе
4. СИНТЕЗ АДАПТИВНОГО ИДЕНТИФИКАТОРА ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА АД

4.1. Идентификатор частоты вращения и ориентирующего вектора потокосцеплений ротора
4.1.1. Структура, принцип действия идентификатора
4.1.2. Синтез адаптера и корректора нулей
4.1.3. Методика совместного синтеза подсистем регулирования и идентификации скорости
4.1.3.1. Построение структурной схемы пересекающихся контуров подсистем регулирования и идентификации
4.1.3.2. Синтез идентификатора скорости
4.1.3.3. Обоснование передаточной функции регулятора скорости
4.1.3.4. Синтез регулятора скорости по возмущающему воздействию
4.1.4. Моделирование системы управления электропривода с идентификатором частоты вращения
4.2. Синтез алгоритма текущей идентификации активного сопротивления обмотки статора АД
4.2.1 Синтез «быстрого» алгоритма текущей идентификации на основе адаптивной модели
4.2.1.1 Структурный синтез и расчет параметров идентификатора активного сопротивления статора
4.2.1.2 Моделирование процесса идентификации активного сопротивления статора в ходе предварительного намагничивания машины
4.2.2. Построение «медленного» алгоритма текущей идентификации активного сопротивления статора в рабочих режимах электропривода
4.2.3. Моделирование процесса идентификации активного сопротивления статора и частоты вращения ротора
4.3. Совместная идентификация постоянной времени ротора и частоты вращения АД на основе модели ротора
4.3.1 Синтез алгоритма совместного вычисления величины постоянной времени ротора и частоты вращения АД

в, те

ш/е/ * V

те/Д—

ПК йц—*«/?
4,<1д

5,о;/?

/ 7 —Ґя
ы А р (
АНН 4

і ' ’

/ /4
ПК А
ар—>с1ц У

ЛІГ,о
ИАСС

/ 4 / м' л-
Ш *- Чг
л> АПП л-
р 7 Кг
І5.С
Рис. 1.4. Функциональная схема бездатчиковой системы векторного управления асинхронным ЭП
Функциональная схема токай САУ приведена на рис. 1.4, где сое геу - задаваемая частота вращения ротора АД; *Рт,ге/ - уставка по модулю вектора потокосцеплений ротора; и$ геу, £Дх,р,ге/ _ заданные векторы напряжений статора в полеориентированной и неподвижной системах координат; 1хс{ге/ > Ах,р,ге/ _ текущие значения векторов токов статора в полеориентированной

и неподвижной системах координат; у , ше - оценки фазы вектора потокос-