Интегральный критерий параметрической робастности асинхронного электропривода с наблюдателем состояния

Bibliographic Details
Parent link:	Научный вестник Новосибирского государственного технического университета/ Новосибирский государственный технический университет (НГТУ) № 1 (66).— 2017.— С. 7-14
Main Author:	Афанасьев К. С. Кирилл Сергеевич
Other Authors:	Ващенко К. В. Ксения Вячеславовна
Summary:	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
Language:	Russian
Published:	2017
Series:	Автоматическое управление и идентификация
Subjects:	электронный ресурс труды учёных ТПУ интегральные критерии асинхронные электроприводы параметрическая робастность фильтр Калмана активные сопротивления моделирование
Online Access:	http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2017-1-7-14
Format:	Electronic Book Chapter
KOHA link:	https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=655258