Интегральный критерий параметрической робастности асинхронного электропривода с наблюдателем состояния; Научный вестник Новосибирского государственного технического университета; № 1 (66)

Detalles Bibliográficos
Parent link:Научный вестник Новосибирского государственного технического университета/ Новосибирский государственный технический университет (НГТУ)
№ 1 (66).— 2017.— С. 7-14
Autor principal: Афанасьев К. С. Кирилл Сергеевич
Otros Autores: Ващенко К. В. Ксения Вячеславовна
Sumario:Заглавие с экрана
Разработка и исследование асинхронных электроприводов с наблюдателями состояния в настоящее время являются актуальными техническими задачами. Основная проблема подобных электроприводов - изменение внутренних параметров электродвигателя в процессе эксплуатации, что оказывает влияние на работу системы управления асинхронным электроприводом. При этом влияние нестабильности отдельных внутренних параметров на выходные переменные электропривода проявляется неодинаково. До настоящего времени не было предложено какого-либо квалиметрического подхода для количественной оценки качества функционирования электроприводов с наблюдателями состояния. Цель работы - разработка и применение интегрального критерия, позволяющего комплексно учесть степень влияния изменения внутренних параметров на работу системы. Среди процессов, вызывающих флуктуацию параметров регулируемого электродвигателя, наиболее значимыми являются процессы нагрева и охлаждения, сопровождающиеся изменением активных сопротивлений обмоток.
Для проверки работоспособности предлагаемого критерия используется имитационное моделирование асинхронных электроприводов с различными типами наблюдателей состояния в программной среде MATLAB Simulink. Программа исследований заключалась в расчете интегрального критерия при пуске электропривода с наблюдателем под нагрузкой. Исследованию были подвергнуты электроприводы с тремя различными видами наблюдателей состояния - расширенным фильтром Калмана и двумя вариантами наблюдателя полного порядка. Моделирование производилось с различными значениями активных сопротивлений обмоток двигателя, варьируемых в диапазоне ±20 % от базового значения. Полученные результаты были сведены в массив данных, который был визуализирован в виде поверхности функции двух переменных - зависимости интегрального критерия одновременно от активных сопротивлений статора и ротора. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что модифицированный наблюдатель полного порядка обеспечивает меньшую степень зависимости асинхронного электропривода от влияния изменения активных сопротивлений обмоток.
Development and research of the induction motor drive with an observer is an urgent problem. The main problem of these motor drives is a change of internal parameters of the motor during operation. An impact of the instability of individual internal parameters on the output variables of the motor drive manifests itself differently. Up to now any qualimetric approaches to quantify the operation quality of the motor drive with observers have not been proposed. The paper is aimed to introduce a concept of an integral criterion that allows taking into account the degree of impact of internal parameter changes on the system operation. Among the processes that cause fluctuations in the motor parameters, the most significant are the processes of heating and cooling accompanied by a change in resistance of the windings. To test the efficiency of the proposed criterion, simulation of induction motors with different types of the observer were used in the software environment MATLAB Simulink.
The research program was to calculate an integral criterion when starting the electric drive with an observer under load. We investigated induction motor drives with three types of observers - the Extended Kalman Filter and two versions of the full-order observer. Simulation was performed with different resistances of the motor windings in the range ±20 % of the base value. The findings were presented in the form of an array of data. The array was visualized as function surfaces of two variables, namely the dependence of the integral criterion on the active resistance of both the stator and the rotor. The results of these studies indicate that the modified full-order observer provides a lower degree of dependence of the electric drives on the effects of winding active resistance changes.
Текстовый файл
Lenguaje:ruso
Publicado: 2017
Colección:Автоматическое управление и идентификация
Materias:
Acceso en línea:http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-1-7-14
Formato: Electrónico Capítulo de libro
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=655258

MARC

LEADER 00000naa0a2200000 4500
001 655258
005 20260128091417.0
035 |a (RuTPU)RU\TPU\network\21219 
035 |a RU\TPU\network\20763 
090 |a 655258 
100 |a 20170815d2017 k||y0rusy50 ca 
101 0 |a rus 
102 |a RU 
135 |a drcn ---uucaa 
181 0 |a i   |b  e  
182 0 |a b 
183 0 |a cr  |2 RDAcarrier 
200 1 |a Интегральный критерий параметрической робастности асинхронного электропривода с наблюдателем состояния  |d An integral criterion of the parametric robustness of an induction motor drive with an observer  |f К. С. Афанасьев, К. В. Ващенко 
203 |a Текст  |c электронный  |b визуальный 
225 1 |a Автоматическое управление и идентификация 
283 |a online_resource  |2 RDAcarrier 
300 |a Заглавие с экрана 
320 |a Библиогр.: с. 12 (15 назв.) 
330 |a Разработка и исследование асинхронных электроприводов с наблюдателями состояния в настоящее время являются актуальными техническими задачами. Основная проблема подобных электроприводов - изменение внутренних параметров электродвигателя в процессе эксплуатации, что оказывает влияние на работу системы управления асинхронным электроприводом. При этом влияние нестабильности отдельных внутренних параметров на выходные переменные электропривода проявляется неодинаково. До настоящего времени не было предложено какого-либо квалиметрического подхода для количественной оценки качества функционирования электроприводов с наблюдателями состояния. Цель работы - разработка и применение интегрального критерия, позволяющего комплексно учесть степень влияния изменения внутренних параметров на работу системы. Среди процессов, вызывающих флуктуацию параметров регулируемого электродвигателя, наиболее значимыми являются процессы нагрева и охлаждения, сопровождающиеся изменением активных сопротивлений обмоток. 
330 |a Для проверки работоспособности предлагаемого критерия используется имитационное моделирование асинхронных электроприводов с различными типами наблюдателей состояния в программной среде MATLAB Simulink. Программа исследований заключалась в расчете интегрального критерия при пуске электропривода с наблюдателем под нагрузкой. Исследованию были подвергнуты электроприводы с тремя различными видами наблюдателей состояния - расширенным фильтром Калмана и двумя вариантами наблюдателя полного порядка. Моделирование производилось с различными значениями активных сопротивлений обмоток двигателя, варьируемых в диапазоне ±20 % от базового значения. Полученные результаты были сведены в массив данных, который был визуализирован в виде поверхности функции двух переменных - зависимости интегрального критерия одновременно от активных сопротивлений статора и ротора. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что модифицированный наблюдатель полного порядка обеспечивает меньшую степень зависимости асинхронного электропривода от влияния изменения активных сопротивлений обмоток. 
330 |a Development and research of the induction motor drive with an observer is an urgent problem. The main problem of these motor drives is a change of internal parameters of the motor during operation. An impact of the instability of individual internal parameters on the output variables of the motor drive manifests itself differently. Up to now any qualimetric approaches to quantify the operation quality of the motor drive with observers have not been proposed. The paper is aimed to introduce a concept of an integral criterion that allows taking into account the degree of impact of internal parameter changes on the system operation. Among the processes that cause fluctuations in the motor parameters, the most significant are the processes of heating and cooling accompanied by a change in resistance of the windings. To test the efficiency of the proposed criterion, simulation of induction motors with different types of the observer were used in the software environment MATLAB Simulink. 
330 |a The research program was to calculate an integral criterion when starting the electric drive with an observer under load. We investigated induction motor drives with three types of observers - the Extended Kalman Filter and two versions of the full-order observer. Simulation was performed with different resistances of the motor windings in the range ±20 % of the base value. The findings were presented in the form of an array of data. The array was visualized as function surfaces of two variables, namely the dependence of the integral criterion on the active resistance of both the stator and the rotor. The results of these studies indicate that the modified full-order observer provides a lower degree of dependence of the electric drives on the effects of winding active resistance changes. 
336 |a Текстовый файл 
461 1 |t Научный вестник Новосибирского государственного технического университета  |f Новосибирский государственный технический университет (НГТУ) 
463 1 |t № 1 (66)  |v С. 7-14  |d 2017 
510 1 |a An integral criterion of the parametric robustness of an induction motor drive with an observer  |z eng 
610 1 |a электронный ресурс 
610 1 |a труды учёных ТПУ 
610 1 |a интегральные критерии 
610 1 |a асинхронные электроприводы 
610 1 |a параметрическая робастность 
610 1 |a фильтр Калмана 
610 1 |a активные сопротивления 
610 1 |a моделирование 
675 |a 681.5.015;621.313.33  |v 3 
700 1 |a Афанасьев  |b К. С.  |c специалист в области электротехники  |c доцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук  |f 1987-  |g Кирилл Сергеевич  |3 (RuTPU)RU\TPU\pers\26491  |9 12193 
701 1 |a Ващенко  |b К. В.  |g Ксения Вячеславовна 
801 2 |a RU  |b 63413507  |c 20170815  |g RCR 
856 4 0 |u http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-1-7-14  |z http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-1-7-14 
942 |c CF