Адаптивные алгоритмы бездатчикового векторного управления асинхронными электроприводами подъёмно-транспортных механизмов
Диссертация
Проведем обзор современных систем автоматического управления асинхронными ЭП на примере ЭП с АДКЗР. Современный ЭП переменного тока, как правило, содержит двухзвенный преобразователь частоты (ПЧ), выпрямитель которого нагружен на автономный инвертор напряжения (АИН), работающий в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Зачастую это либо синусоидальная ШИМ, со всякого рода модификациями… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ «АД — ПЧ С ШИМ» КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ, БЕЗДАТЧИКОВОЕ ВЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
- 1. 1. Математическая модель АД
- 1. 1. Л. Фазные преобразования электромагнитных переменных МДП
- 1. 1. 2. Баланс мощностей и электромагнитный момент МДП
- 1. 1. 3. Математическая модель АДКЗР как объекта векторного управления
- 1. 1. 4. Математическая модель управляемой по ротору МДП как объекта векторного управления
- 1. 2. Векторное управление асинхронной машиной на основе идеализированного ПЧ
- 1. 2. 1. Принцип векторного управления АДКЗР
- 1. 2. 2. Принцип векторного управления АДФР
- 1. 2. 3. Способы полеориентирования
- 1. 3. Проблема текущей идентификации неизмеряемых координат состояния асинхронной машины в бездатчиковых СВУ
- 1. 3. 1. Методы текущей идентификации неизмеряемых координат состояния асинхронной машины
- 1. 3. 2. Адаптивное управление с идентификацией в бездатчиковых СВУ
- 1. 4. Выводы
- ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ОПОРНОГО ВЕКТОРА ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЙ РОТОРА АДКЗР
- 2. 1. Адаптивные системы с задающей моделью в задачах вычисления частоты вращения АДКЗР
- 2. 1. 1. Структурный синтез идентификатора частоты вращения с задающей моделью
- 2. 1. 2. Исследование процессов в бездатчиковой СВУ АДКЗР с идентификатором типа АСЗМ методом цифрового моделирования
- 2. 1. 3. Анализ ошибок реализации АСЗМ на процессы вычисления оценок неизмеряемых координат
- 2. 2. Выводы
- 2. 1. Адаптивные системы с задающей моделью в задачах вычисления частоты вращения АДКЗР
- ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И ОПОРНОГО ВЕКТОРА ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЙ СТАТОРА АСМ
- 3. 1. Структуры идентификаторов с измерениями статорных токов и (или) напряжений АСМ
- 3. 1. 1. Ориентация вращающейся системы координат при прямом измерении углового положения ротора АСМ
- 3. 1. 2. Идентификация углового положения вектора потокосцеплений статора и частоты вращения ротора методом АСЗМ
- 3. 1. 3. Структура АСЗМ без измерения напряжений статора
- 3. 1. 4. Структура АСЗМ с адаптацией по ЭДС статора
- 3. 1. 5. Идентификация углового положения вектора потокосцеплений статора и частоты вращения ротора методом АНПП
- 3. 2. Идентификация углового положения вектора потокосцеплений статора и частоты вращения ротора АСМ при измерениях только переменных на выходе ПЧ
- 3. 3. Исследование процессов в бездатчиковой СВУ АДФР методом цифрового моделирования
- 3. 4. Выводы
- 3. 1. Структуры идентификаторов с измерениями статорных токов и (или) напряжений АСМ
- ГЛАВА 4. АЛГОРИТМЫ ТЕКУЩЕЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ АД В АДАПТИВНЫХ БЕЗДАТЧИКОВЫХ СУЭП
- 4. 1. Текущая идентификация активного сопротивления статора АДКЗР на основе наблюдателя полного порядка
- 4. 1. 1. Методика структурно-параметрического синтеза адаптивного идентификатора скорости, на основе структуры Hi ill
- 4. 1. 2. Исследование адаптивного алгоритма идентификации частоты вращения ротора АДКЗР
- 4. 2. Выводы
- 4. 1. Текущая идентификация активного сопротивления статора АДКЗР на основе наблюдателя полного порядка
- ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ АЛГОРИТМОВ БЕЗДАТЧИКОВОГО ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ
- 5. 1. Экспериментальное исследование адаптивной системы бездатчикового векторного управления АДКЗР
- 5. 1. 1. Описание экспериментальной установки
- 5. 1. 2. Результаты экспериментального исследования
- 5. 2. Экспериментальное исследования адаптивной системы бездатчикового векторного управления ACM
- 5. 2. 1. Описание экспериментальной установки
- 5. 2. 2. Описание режимов работы шахтной подъемной машины
- 5. 2. 3. Результаты экспериментального исследования
- 5. 3. Выводы
- 5. 1. Экспериментальное исследование адаптивной системы бездатчикового векторного управления АДКЗР
Список литературы
- Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская. -М.: Энергоиздат, 1982.-504 с.
- Берестов В.М. Параметрический синтез. контура регулирования скорости транзисторного электропривода по возмущающему воздействию / В. М. Берестов, В. В. Панкратов // Электричество. 2006. — № 12. — С. 32 — 35.
- Ботвинник М.М. Асинхронизированная синхронная машина. Москва, Ленинград: Госэнегоиздат, 1960. — 69 с.
- Ботвинник М.М. Управляемая машина переменного тока / М. М. Ботвинник, Ю. Г. Шакарян. М.: «Наука», 1969. — 142 с.
- Булгаков A.A. Частотное управление асинхронными двигателями. -М.: Энергоиздат, 1982. 216 с.
- Виноградов А. ' Бездатчиковый электропривод подъемно-транспортных механизмов / А. Виноградов, А. Сибирцев, С. Журавлев // Силовая электроника. 2007. — № 1. — С. 46 — 52.
- Глазырин М.В. Построение систем векторного управления электроприводов на базе машины двойного питания: Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.: 05.09.03 / М.В. Глазырин- науч. рук. A.C. Востриков Новосибирск: НГТУ, 1997. — 148 с.
- Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. М.: Энергия, 1980.-928 с.
- ХЪ.Ключев В. И. Теория электропривода. — М.: Энергоатомиздат, 1985. -560 с.
- Никитин Н.Э. Асинхронизированный синхронный электропривод цементной мельницы // Электричество. — 1978. № 3. — С. 87 — 89.
- Панкратов В.В. Электромагнитный момент многофазной асинхронной машины с учетом нелинейности кривой намагничивания // Автоматизированные электромеханические системы: Новосиб. Гос. Академия водного транспорта. Новосибирск, 1998. — С. 25 — 33.
- Панкратов В.В. Векторное управление асинхронными электроприводами: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. — 66 с.
- Панкратов В.В. Энергооптимальное векторное управление асинхронными электроприводами: Учеб. пособие / В. В. Панкратов, Е. А. Зима. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. 120 с.129
- Панкратов В.В. Специальные разделы современной теории автоматического управления: учеб. пособие / В. В. Панкратов, Е. А. Зима, О. В. Нос. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. 220 с.
- Панкратов В.В. Синтез адаптивных алгоритмов вычисления скорости асинхронного электропривода на основе второго метода Ляпунова /В.В. Панкратов, Д. А. Котин // Электричество. 2007. — № 8. — С. 48−53.
- Панкратов В.В. Бездатчиковый асинхронизированный синхронный электропривод с векторным управлением / В. В. Панкратов, Д. А. Котин // Электротехника. 2009. — № 12. — С. 13 — 19.
- Панкратов В.В. Принципы векторного управления и алгоритмы ориентирования по полю в асинхронизированном синхронном электроприводе / В. В. Панкратов, Д. А. Котин // Мехатроника. Автоматизация. Управление. -2010. -№ 4. С. 46−51.
- Рудаков В.В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением / В. В. Рудаков, И. М. Столяров, В. А. Дартау. Л.: Энергоатомиздат. Ле-нингр. отд., 1987. — 136 с.
- Сабинин Ю.А. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы / Ю. А. Сабинин, В. Л. Грузов. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1985. — 128 с.
- Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О. В. Слежановский, JI.X. Дац-ковский, И. С. Кузнецов u др. М.: Энергоатомиздат, 1983. — 256 с.
- Уайт Д. Электромеханическое преобразование энергии / Д. Уайт, Г. Вудсон. М. — Л.: Энергия, 1964. — 528 с.130
- Шакарян Ю. Г. Асинхронизированные синхронные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1984. 192 с.
- Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. — Екатеринбург: УРО РАН, 2000. 654 с.
- Шрейнер Р.Т. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами / Р. Т. Шрейнер, Ю. А. Дмитриенко. Кишинев: Штиинца, 1982.-224 с.
- A Topology for Multiple Generation System With Doubly Fed Induction Machines and Indirect Matrix Converter / R. Pena, R. Cardenas, E. Reyes, J. Clare, P. Wheeler!/ IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. -pp.4181 -4193.
- Bae B.-H. Improvement of Low Speed Characteristics of Railway Vehicle by Sensorless Control Using High Frequency Injection / B.-H. Bae, G.-B. Kim, S.-K. Sul // IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, Rome/Italy, October 2000, on CD-ROM.
- Blashke F. Das Prinzip der Feldorientierung die Grundalage fur die Transvektor Regelung von Drehfeldmaschinen. — Siemens Zeitschrift, 1971. -Bd. 45,-H. 10.-S. 757−760.
- Brahim L.B. Identification of Induction Motor Speed Using Neural Networks / L.B. Brahim, R. Kurosawa // IEEE PCC. Yokohama, 1993. — pp. 689 -694.
- Briz F. Dynamic Operation of Carrier-Signal-Injection-Based Sensorless Direct Field-Oriented AC Drives / F. Briz, A. Diez, M. W. Degner // IEEE Trans. Ind. Applicat. September/October 2000. — vol. 36, no. 5. — pp. 1360 — 1368.
- Da F. Fuzzy Neural Networks for Direct Adaptive Control / F. Da, W. Song // IEEE Trans. Indus. Electr. June 2003. — vol. 50, no. 3. — pp. 507 — 513.
- Datta R. A Simple Position-Sensorless Algorithm for Rotor-Side Field-Oriented Control of Wound-Rotor Induction Machine / R. Datta, V. T. Rangana-than // IEEE Trans. Indus. Electr. August 2001. — vol. 48, no. 4. — pp. 786 — 793.131
- Direct Virtual Torque Control for Doubly Fed Induction Generator Grid Connection / J. Arbi, M. J.-B. Ghorbal, I. Slama-Belkhodja, L. Charaabi I I IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4163 — 4173.
- Forchetti D. G. Adaptive Observer for Sensorless Control of StandAlone Doubly Fed Induction Generator / D. G. Forchetti, G. O. Garcia, M. I. Valla // IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4174 — 4180.
- Ha J.-I. Sensorless Field-Oriented Control of an Induction Machine by High-Frequency Signal-Injection / J.-I. Ha, S.-K. Sul // IEEE Trans. Ind. Applicat.- January/February 1999. vol. 35, no. 1. — pp. 45 — 51.
- Holtz J. Sensorless Control of Induction Motor Drives // Proceedings of the IEEE August 2002. vol. 90, no. 8. — 50 p.
- Hu J. Predictive Current Control of Doubly Fed Induction Generators / J. Hu, D. Zhi, B. W. Williams // IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10.-pp. 4143−4153.
- Improved Control of DFIG Systems During Network Unbalance Using PI-R Current Regulators / J. Hu, Y. He, L. Xu, B. W. Williams II IEEE Trans. Indus. Electr. February 2009. — vol. 56, no. 2. — pp. 439 — 451.
- Iwanski G. DFIG-Based Power Generation System With UPS Function for Variable-Speed Applications / G. Iwanski, W. Koczara // IEEE Trans. Indus. Electr. August 2008. — vol. 55, no. 8. — pp. 3047 — 3054.
- Kiani M. Effects of Voltage Unbalance and System Harmonics on the Performance of Doubly Fed Induction Wind Generators / M. Kiani, W.-J. Lee // IEEE Trans. Ind. Applicat. March/April 2010. — vol. 46, no. 2. — pp. 562 — 568.
- H. Kubota. Closure to Discussion of «Regenerating-Mode Low-Speed Operation of Sensorless Induction Motor Drive with Adaptive Observer» // IEEE Trans. Ind. Applicat. January/February 2003. — vol. 39, no. 1. — p. 20.
- Kubota H. Speed Sensorless Field-Oriented Control of Induction Motor with Rotor Resistance Adaptation / H. Kubota, K. Matsuse I I IEEE Trans. Ind. Applicat. September/October 1994. — vol. 30, no. 5. — pp. 1219 — 1224.
- Kubota H. DSP-Based Speed Adaptive Flux Observer of Induction Motor / H. Kubota, K. Matsuse, T. Nakano // IEEE Trans. Ind. Applicat. -March/April 1993. vol. 29, no. 2. — pp. 344 — 348.
- Optimal and Stable Fuzzy Controllers for Nonlinear Systems Based on an Improved Genetic Algorithm / Frank H. F. Leung, H.K. Lam, S. H. Ling, Peter K. S. Tarn i! IEEE Trans. Indus. Electr. Februaiy 2004. — vol. 51, no. 1. — pp. 172 -182.
- Patin N. Modeling and Control of a Cascaded Doubly Fed Induction Generator Dedicated to Isolated Grids / N. Patin, E. Monmasson, J.-P. Louis // IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4207 — 4219.
- Peng F.Z. Robust Speed Identification for Speed-Sensorless Vector Control of Induction Motors / F.Z. Peng, T. Fukao // IEEE Trans. Indus. Appli. -September/October 1994. vol. 30, no. 5. — pp. 1234 — 1240.
- Poddar G. Sensorless Double-Inverter-Fed Wound-Rotor Induction-Machine Drive / G. Poddar, V. T. Ranganathan // IEEE Trans. Indus. Electr. — February 2006. vol. 53, no. 1. — pp. 86 — 95.
- Reactive Power Control Design in Doubly Fed Induction Generators for Wind Turbines / B. C. Rabelo, W. Hofmann, J. Lucas da Silva, R. Gaiba de Olivet-ra, S. R. Silva II IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4154 — 4162.
- Ride Through of Wind Turbines With Doubly Fed Induction Generator Under Symmetrical Voltage Dips / J. Lopez, E. Gubia, E. Olea, J. Ruiz, L. Mar-royo II IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4246 -4254.
- Rothenhagen K. Current Sensor Fault Detection, Isolation, and Reconfiguration for Doubly Fed Induction Generators / K. Rothenhagen, F. W. Fuchs // IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4239 — 4245.
- Rothenhagen K. Doubly Fed Induction Generator Model-Based Sensor Fault Detection and Control Loop Reconfiguration / K. Rothenhagen, F. W. Fuchs // IEEE Trans. Indus. Electr. October 2009. — vol. 56, no. 10. — pp. 4229 — 4238.
- Schauder C. Adaptive Speed Identification for Vector Control of Induction Motors without Rotational Transducers // IEEE Trans. Ind. Applicat. September/October 1992. — vol. 28, no. 5. — pp. 1054 — 1061.
- Sensorless Control of Doubly-Fed Induction Generators Using a Rotor-Current-Based MRAS Observer / R. Pena, R. Cardenas, J. Proboste, G. Asher, J. Clare II IEEE Trans. Indus. Electr. January 2008. — vol. 55, no. 1. — pp. 330 -339.
- Simoes G. Neural Network Based Estimation of Feedback Signals for a Vector Controlled Induction Motor Drive / G. Simoes, B. K. Bose // IEEE Trans. Ind. Applicat. May/June 1995. — vol. 31, no. 3. — pp. 620 — 629.
- Wai R.-J. Adaptive Enhanced Fuzzy Sliding-Mode Control for Electrical Servo Drive / R.-J. Wai, K.-H. Su // IEEE Trans. Indus. Electr. April 2006. — vol. 53, no. 2.-pp. 569−580.
- Интернет-ресурс. Режим доступа: http://www.erasib.ru/eratonfr/. — Загл. с экрана.