Заглавие с экрана

[Библиогр.: с. 14-15 (20 назв.)]

Важным аспектом при управлении сложными динамическими объектами, предназначенными для работы в тяжелых эксплуатационных условиях, таких как агрессивная, взрывоопасная и запыленная среды, экстремальные температуры, повышенная вибрация [1], является применение в них реальных датчиков. Использование наблюдателей состояния в таких объектах позволит повысить эксплуатационную надежность электропривода, избежать ударных токов [2, 3], уменьшить массогабаритные характеристики и др. В последнее время предъявляются высокие требования к современным системам управления электроприводов, а именно: точное управление скоростью, поддержание высокого момента на низких скоростях управления, ограничение пусковых и ударных токов, высокие динамические характеристики, высокая точность отработки сигнала, улучшение координатной точности [4]. На сегодняшний день известны различные методы идентификации параметров и переменных состояния асинхронного электропривода, к числу которых можно отнести расширенный фильтр Калмана; наблюдатель, созданный на основе нейронной сети и с помощью нечеткой логики; генетические алгоритмы. Большинство известных наблюдателей не обеспечивают поддержание необходимой точности идентификации параметров и переменных состояния во всем диапазоне регулирования скоростей при различных режимах работы электропривода и несинусоидальности форм статорных токов. Последнее замечание характерно при управлении асинхронным двигателем от тиристорного регулятора напряжения или автономного инвертора напряжения [5]. Целью исследования, представленного в статье, является сравнительный анализ наиболее часто встречающихся на практике наблюдателей состояния асинхронного электропривода по простоте их реализации (с точки зрения математического описания) и робастности. На основе данного анализа выработаны практические рекомендации по их применению в данном виде электропривода с точки зрения их эффективности.

An important aspect of the control of complex dynamic objects designed for severe operating conditions, such as aggressive, explosive and dusty environments; extreme temperatures; and increased vibration [1] is to use real sensors in them. Using an observer in such objects makes it possible to increase the operational reliability of the electric drive, to avoid shock currents [2], to reduce its weight, size and other characteristics. High requirements are now made to modern electric drive control system, namely precise speed control; maintaining a high torque at low control speeds; limiting starting and shock currents as well as high dynamic characteristics; high precision of a signal handling capability; and improved coordinate accuracy [3]. Nowadays there are various identification methods of parameters and variables of the induction motor state, including an extended Kalman filter; an observer based on a neural network, fuzzy logic, and genetic algorithms. Most famous observers do not provide the required accuracy of the identification of parameters and state variables over the entire speed control range, with various operating modes of the electric drive and non-sinusoidal stator currents. The latter is characteristic of asynchronous motor control by a thyristor voltage regulator or a self-excited voltage inverter [4]. The aim of the study presented in the paper is to make a comparative analysis of the most frequently used state observers of induction electric drives in terms of the ease of their implementation (from the standpoint of mathematical description), and robustness. Some practical recommendations for their use in this type of electric drives in terms of their effectiveness have been developed based on this analysis.