Разработка и исследование робастной системы управления частотно-регулируемого асинхронного электропривода на основе полиномиальных методов

• Автор: Гурентьев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 188 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОСОБЕННОСТИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ. ОБЗОР МЕТОДОВ СИНТЕЗА
РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Вводные замечания
1.2. Общая структура асинхронного электропривода
как объекта управления
1.3. Математическое описание ПЧ-АД как объекта управления
в векторной САР с учетом внешних и внутренних возмущений
1.3.1. Структура векторной системы управления
асинхронным электроприводом
1.3.2. Математическое описание преобразователя частоты
и датчиков
1.3.3. Математическое описание системы
«асинхронный двигатель — исполнительный механизм»
1.3.4. Анализ внешних и внутренних возмущений
1.3.5. Некоторые обобщения
1.4. Обзор методов проектирования робастных систем управления
1.4.1. Вводные замечания
1.4.2. Робастные Н—регуляторы
1.4.3. Линейно-квадратичный регулятор
1.4.4. Система управления с сигнальным алгоритмом
адаптации и стационарным наблюдателем
1.4.5. Метод полиномиальных уравнений
1.4.6. Некоторые обобщения
1.5. Выводы по главе 1. Постановка задачи исследования

Глава 2. ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ И АНАЛИЗУ ЦИФРОВЫХ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
2.1. Вводные замечания
2.2. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод
как объект управления с интервальной неопределенностью
2.2.1. Математические аспекты представления объекта
в интервальном виде
2.2.2. Математическое описание системы ПЧ-АД
в интервальном виде
2.2.3. Математические модели системы ПЧ-АД для синтеза и анализа систем управления в условиях внутренних неопределенностей и внешних возмущений
2.2.4. Некоторые обобщения
2.3. Модифицированная методика синтеза робастных САР.
Анализ робастной САР
2.4. Теоретические исследования робастных САР
2.4.1. Вводные замечания
2.4.2. Аналоговые робастные системы управления
2.4.3. Цифровые робастные системы управления
2.4.4. Анализ полученных результатов
2.5. Выводы по главе
Глава 3. СИНТЕЗ И АНАЛИЗ ЦИФРОВЫХ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРЕМЫМ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
3.1. Вводные замечания
3.2. Синтез и анализ робастного регулятора тока цифровой САР
3.2.1. Метод непрерывного аналога
3.2.2. Прямой дискретный подход
3.2.3. Некоторые обобщения
3.3. Синтез и анализ робастного регулятора скорости цифровой САР
3.3.1. Метод непрерывного аналога
3.3.2. Прямой дискретный подход
3.3.3. Некоторые обобщения
3.4. Сравнение эффективности работы робастных регуляторов
с регуляторами, полученными другими методами
3.5. Выводы по главе
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
4.1. Вводные замечания
4.2. Вычислительные эксперименты на уточнённой
модели электропривода
4.2.1. Модель системы ПЧ-АД в МАТЬАВ
4.2.2. Результаты моделирования САР тока
4.2.3. Результаты моделирования САР скорости
4.3. Экспериментальные исследования на лабораторной установке
4.3.1. Вводные замечания
4.3.2. Реализация робастного регулятора скорости
в стандартных преобразователях БІМОУЕРТ
4.3.3. Результаты экспериментов САР скорости
4.3.4. Сравнение результатов компьютерного
и лабораторного эксперимента
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Рис. 1.11. Блок-схема электромеханической системы с сигнальной настройкой
Система с сигнальной адаптацией строится на базе традиционной системы регулирования. Стандартная САР с ПИ-регулятором скорости дополняется блоками модели электромеханической системы, наблюдателя и контура сигнальной адаптации. В состав электромеханической системы входят непосредственно двигатель и САР. Математическая модель объекта с одним входом и одним выходом имеет вид (1.18). Методика синтеза таких систем заключается в следующем.
1) Структура эталонной модели электромеханической системы строится по упрощенной структуре системы при средних параметрах объекта и оптимальных настройках номинальных регуляторов:
XM(t) = AMXM+BMg(0, > (1.28)
где X-, (t) - вектор состояний системы; g(t) - сигнал управления; А-, , В; -постоянные матрицы соответствующих размерностей.
2) Редуцированный наблюдатель записывается в виде:
î(t) = (A22 —LA12 )X(t) + (Аз] - LA„ )А0 +
+LKO + (B2-LB,)s(0, (1.29)
где L- матрица наблюдателя.