Управление динамическим состоянием асинхронных электроприводов горных машин

• Автор: Завьялов, Валерий Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 327 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГОРНЫХ МАШИН
1Л. Современное состояние и направления совершенствования горных машин
1.2. Режимы работы электроприводов горных машин
1.3. Пути повышения ресурса электроприводов
горных машин
1.4. Цели и задачи исследования
2. СТРУКТУРА И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ГОРНЫХ МАШИН
2.1. Требования к электроприводу горных машин
и его структура
2.2. Математическое описание силового канала электроприводов горных машин
2.2.1. Математическое описание электрической подсистемы
2.2.2. Математическое описание механических преобразователей
2.3. Выводы
3. БЕЗЫНЕРЦИОННЫЙ ИСТОЧНИК МОМЕНТА
3.1. Требования к безынерционному источнику момента
3.2. Безынерционный источник момента
при индивидуальном управлении электродвигателями
3.3. Безынерционный источник момента при управлении группой электродвигателей
от одного преобразователя частоты

3.4. Выводы
4. УПРАВЛЕНИЕ УПРУГИМИ МОМЕНТАМИ
4.1. Постановка задачи управления упругими моментами
4.2. Синтез алгоритмов управления упругими моментами
4.3. Выводы
5. СОЗДАНИЕ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ
. ДВИЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА
5.1. Постановка задачи
5.2. Регулятор скорости, построенный на нечеткой логике
5.3. Адаптивный регулятор скорости
5.4. Выводы
6. УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ ГОРНЫХ МАШИН С УЧЕТОМ УПРУГОСТИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ КОРПУСА
6.1. Стабилизация упругих напряжений в элементах металлоконструкций
6.2. Регулирование скорости сдвоенного двигателя
6.3. Выводы
7. НАБЛЮДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
7.1. Структура наблюдающего устройства
7.1.1. Фильтр Калмана
7.1.2. Метод наименьших квадратов
7.1.3. Фильтр дифференциатор с конечной
импульсной характеристикой
7.2. Наблюдатель электромагнитных переменных
7.2.1. Идентификация параметров асинхронного двигателя
7.2.2. Динамическая идентификация асинхронного двигателя

7.3. Наблюдатель механических переменных
7.4. Выводы
8. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ КАРЬЕРНОГО ЭКСКАВАТОРА
8Л. Математическое описание механической подсистемы электроприводов напора и подъема карьерного экскаватора
8.2. Синтез алгоритмов управления
8.2.1. Регуляторы упругих сил
8.2.2. Регуляторы скорости
8.2.3. Наблюдающее устройство
8.3. Проверка эффективности разработанной системы электроприводов напора и подъема
8.4. Выводы
9. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ229
9.1. Проверка адекватности математической модели механической подсистемы электроприводов напора и подъема экскаватора ЭКГ
9.2. Испытания преобразователя частоты с градиентным управлением момента асинхронного двигателя
9.3. Экспериментальная проверка методов идентификации параметров и состояния
асинхронных электродвигателей
9.4. Экспериментальные исследование наблюдающего устройства механических переменных
9.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
их взаимной работы. При этом в качестве показателей усовершенствования выбирают такие, как ограничение статических нагрузок, защита от экстренных стопорений, увеличение быстродействия, снижения динамических нагрузок и др.
Одним из направлений улучшения таких показателей является введение в канал механической передачи механических демпферов, как, например, в [65], или муфт [52] для снижения уровня механических колебаний и ограничения пиковых нагрузок при экстренных стопорениях рабочего органа ГМ.
Существенное развитие при совершенствовании электроприводов ГМ получило направление, заключающееся в улучшении свойств электромеханической системы за счет оптимизации ее параметров, или введения системы управления.
Одним из наиболее распространенных критериев оптимизации электроприводов, направленных на снижение в них динамических нагрузок, является выявление соотношения их параметров, при которых осуществляются наилучшие условия демпфирования упругих колебаний трансмиссии путем гашения механической энергии колебаний электродвигателем [66 - 73].
Для улучшения демпфирующей способности электроприводов в их систему управления вводят дополнительные обратные связи. В этом направлении известны работы, как опирающиеся на модели идеализированных электромеханических систем, так и для конкретных горных машин.
Например, в работах [70, 74, 75] на основании методов классической теории автоматического управления детально исследованы характеристики идеализированных двух- и трехмассовых электромеханических систем, как разомкнутых, так и