Разработка и исследование автоматизированного электропривода на базе вентильного двигателя с нечетким регулятором скорости
Диссертация
В электроприводах со сложной мнргомассовой механической частью, сложными видами нагрузки (ударный момент, момент резания и др.) применение адаптивных систем управления, основанных на методах теории искусственного интеллекта, дает наилучшие результаты. В ряде случаев при работе электропривода в составе автоматизированных поточных линий, автоматизированных роботизированных комплексов, где… Читать ещё >
Содержание
- 1. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ВЕНТИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
- 1. 1. Конструктивные особенности электрических машин применяемых в электроприводе с вентильным двигателем
- 1. 2. Типы полупроводниковых преобразователей, применяемых при построении вентильного двигателя
- 1. 3. Классические и новые способы управления вентильным двигателем
- ВЫВОДЫ
- 2. ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ КАК ЭЛЕМЕНТ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
- 2. 1. Системы управления электроприводом с вентильным двигателем
- 2. 2. Структурно-топологический анализ векторной модели синхронного двигателя, включенного по схеме вентильного двигателя при питании от источника напряжения
- 2. 3. Структурно-топологический анализ векторной модели синхронного двигателя, включенного по схеме вентильного двигателя при питании от источника тока
- 2. 4. Исследование режима пуска и электродинамического торможения вентильного двигателя с магнитостатическим возбуждением методами структурно-топологического анализа
- 2. 5. Исследование динамических режимов вентильного двигателя на основе математической модели
- ВЫВОДЫ
- 3. ЗАМКНУТЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С ВЕНТИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
- 3. 1. Анализ динамики системы подчиненного управления вентильным двигателем
- 3. 2. Методика синтеза регулятора скорости на основе нейро-нечетких адаптивных систем вывода
- 3. 3. Замкнутая система управления с использованием нечеткого
- Ч # регулятора скорости
- 3. 4. Анализ двухмассовой электромеханической системы электропривода с вентильным двигателем
- 3. 5. Модель системы автоматизированного управления электроприводом с вентильным двигателем, обобщенной двухмассовой механической частью с зазором
- ВЫВОДЫ
- 4. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОДАЧИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА С
- ВЕНТИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
- 4. 1. Математическое описание механической части электропривода подачи металлорежущего станка
- 4. 2. Математическая модель электромеханической системы электропривода подачи горизонтально-фрезерного станка с нечетким регулятором скорости
- 4. 3. Экспериментальные исследования системы управления электроприводом подачи
- 4. 4. Энергетика электропривода с вентильным двигателем
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Автоматизированный электропривод / под общ. ред. Н. Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова// М.: Энергоатомиздат, 1990. 544 с.
- Адволоткин Н.П. Управляемые бесконтактные двигатели постоянного тока / Н. П. Адволоткин, В. Т. Гращенков, Н. И. Лебедев // Л.: Энергоатомиздат, 1980.- 160 с.
- Альтшуллер М.И. Регулируемый электропривод с вентильным двигателем для погружных насосов нефтяных скважин / М. И. Альтшуллер, Б. В. Аристов, А. А. Афанасьев и др. // Электротехника, 2001, № 2. С. 20−24.
- Абрамов Б.И. Частотно-управляемые электроприводы на базе высоковольтных преобразователей / Б. И. Абрамов, А. С. Дрожжин, А. С. Дронов и др. // Электротехника, 2001, № 1. С. 6−11.
- Аракелян А.К. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод / А. К. Аракелян, А. А. Афанасьев // М.: Энергоатомиздат, 1997. -Т.1. 509 Q.
- Аракелян А.К. Вентильный электропривод с синхронным двигателем и зависимым инвертором / А. К. Аракелян, А. А. Афанасьев, М. Г Чиликин // М.: Энергия, 1977.-224 с.
- Балагуров В.А. Бесконтактные двигатели.постоянного тока с постоянными магнитами / В. А. Балагуров, В. М. Гридин, В. К. Лозенко // М.: Энергия, 1975. 127 с.
- Осин И.П. Электрические машины / И. П. Осин, Ю. Т. Шакарян // М.: Высшая школа, 1990.-303 с.
- Дубенский А.А. Бесконтактные двигатели постоянного тока // М.: Энергия, 1967.-144 с.
- Ю.Бут Д. А. Бесконтактные электрические машины // М.: Высшая школа, 1990. -415 с.
- П.Михайлов О. П. Автоматизированный электропривод станков и промышленных роботов // М.: Машиностроение, 1990. 304 с.
- Михайлов О.П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков // М.: Машиностроение, 1989. 224 с.
- Михайлов О.П. Перспективы развития автоматизированного электропривода металлорежущих станков // Электричество, 1985, № 10. С. 11−17.
- Аракелян А.К. Оптимизация переходных процессов систем автоматического регулирования электропривода с вентильным двигателем по быстродействию методами нелинейного программирования / А. К. Аракелян, С. В. Ананьев // Электротехника, 2004, № 4. С. 32−37.
- Башарин А.В. Управление электроприводами / А. В. Башарин, В. А. Новиков, Г. Г. Соколовский // Л.: Энергоатомиздат Ленингр. отд., 1982. 392 с.
- Косулин В.Д. Вентильные электрические двигатели малой мощности для промышленных роботов // Л.: Энергоатомиздат, 1988. 182 с.
- Лебедев Н.И. Вентильные электрические машины / Н. И. Лебедев, В. М. Гандшу, Я. И. Явдошак // СПб.: Наука, 1996. 352 с.
- Слежановский О.В. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О. В. Слежановский, Л. Х. Дацковский, И. С. Кузнецов и др. // М.: Энергоатомиздат, 1983. 256 с.
- Экспериментальное исследование двухфазных нереверсивных вентильно-индукторных двигателей //Электротехника. 2003. — № 2. — С. 44−47.
- Голландцев Ю. А. Вентильные индукторно-реактивные двигатели // СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2003. — 148 с.
- Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин- Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. // М.: Высш. шк., 2001. — 327с.
- Копылов И.П. Электромеханическое преобразование энергии в вентильных двигателях / И. П. Копылов, В. П. Фрумин // М.: Энергоатомиздат, 1986. 166 с.
- Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока // Л.: Энергия. Ленингр. отд., 1980. 256 с.
- Вейнгер A.M. Регулируемый синхронный электропривод // М.: Энергоатомиздат, 1985.-224 с.
- Постников В.А., Семисалов В. В. Исследование динамических режимов шаговых и вентильных двигателей малой мощности на базе модели обобщенной синхронной машины / В. А. Постников, В. В. Семисалов // Электричество, 2002, № 5.-С. 53−60.
- Аракелян А.К. Развитие теории электромеханических систем с синхронным двигателем, питаемым от преобразователя с зависимым инвертором тока // Дис.. д-ра техн. наук в форме науч.докл. 05.09.03, Чебоксары, 1999. 63 с.
- Орлов И.Н. Бесконтактный электропривод летательных аппаратов/ И. Н. Орлов, В. Н. Тарасов /Под редакцией B.C. Павлихина // М.: МЭИ, 1992. 111 с.
- Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем Matlab 6.0 // СПб.: Корона принт, 2001. 320 с.
- Сакае Ямамура Спирально-векторная теория электрических машин // Электротехника, 1996, № 10. С. 7−15.
- Прокофьев С.Н. Усовершенствование системы управления вентильным тяговым приводом / С. Н. Прокофьев, С. В. Волконовский // Вестник ВНИИЖТ, 2003, № 1.-С. 15−19.
- Логинов А. Применение DSP микроконтроллеров в управлении вентильными двигателями без датчика положения ротора / А. Логинов, И. Фадеев // Электронные компоненты, 2003, № 4. С. 48 -49.
- Михалев А.С. Следящие системы с бесконтактными двигателями постоянного тока / А. С. Михалев, В. П. Миловзоров // М.: Энергия, 1979. 160с.
- S. Belerke Enhanced Control of an Alternating Current Motor Using Fuzzy Logic and a TMS320 Digital Signal Processing / S. Belerke, R. Konlgbauer, C. von Al-trock Enhanced // Application report. Texas Instruments Inc, 1996. 66 p.
- DSP solutions for BLDC Motor, BPRA055 // Texas Instruments Europe, 1997. -20 p.
- Виноградов А.Б. Новая серия высококачественных адаптивно-векторныхасинхронных электроприводов с IGBT инвертором напряжения / А.Б. Вино/градов, И. Ю. Колодин, Д. А. Монов // Изв. ВУЗов. Электромеханика, 2003, № 1. С. 31−41.
- Бут Д. А. Анализ и расчет синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов // Электричество, 1996, № 7. С. 36−42. 4.2.
- Бут Д. А. Анализ и расчет синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов // Электричество, 1996, № 6. С. 25−32. 4.1.
- Нестерин В.А. Бездатчиковый вентильный электропривод вентилятора ото-пителя автомобиля / В. А. Нестерин, Н. В. Донской, О. А. Серков и др. // Электротехника, 2001, № 2. С. 27−30.
- Лебедев A.M. Следящие электроприводы станков с ЧПУ / A.M. Лебедев, Р. Т. Орлова, А. В. Пальцев // М.: Энергоатомиздат, 1988. 223 с.
- Бернштейн А.Я. Тиристорные преобразователи в электроприводе / А. Я. Бернштейн, Ю. М. Гусяцкий, А. В. Кудрявцев и др./ под ред. Сарбатова Р. С. // М.: Энергия, 1980.-328 с.
- Москаленко В.В. Современные системы автоматизированного электропривода // М.: Высшая школа, 1980. 96 с.
- Джюджи Л.Д. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты: Теория, характеристики, применение. Пер. с анг. / Л. Д. Джюджи, Б. П. Пелли // М.: Энергоатомиздат, 1983.-400 с.
- Глазенко Т.А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока// Л.: Энергия. Ленингр. отд., 1973. 304 с.
- Петров Л.П. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода / Л. П. Петров, О. А. Андрющенко, В. И. Капинос // М.: Энергоатомиздат, 1986. 200 с.
- Флоренцев С.Н. Состояние и перспективы развития развития приборов сиIловой электроники на рубеже столетий: Анализ рынка // Электротехника, 1999, № 4. С.2−10.
- Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение // М.: Додэка, 2001. 384 с.
- Прянишников В.А. Электроника: курс лекций // СПб.: Корона принт, 2000. -416 с.
- Пересада С.М., Король С. В. Широтно-импульсная модуляция в электроприводе переменного тока//
- Шенфельд Р. Автоматизированные электроприводы / Р. Шенфельд, Э. Хаби-гер // JL: Энергоатомиздат, 1985. 464 с.
- Герман-Галкин С. Г. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С.Г. Герман-Галкин, В. Д. Лебедев, Б. А. Марков и др. // Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1986.-248 с.
- Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока // М.: Энергоиздат, 1982. 192 с.
- Аракелян А.К. Определение положения ротора в высокоскоростных бездат-чиковых вентильно-индукторных электроприводах / А. К. Аракелян, Т.Г.
- Глухенький // Электричество, 2003, № 4.- С.27−30.
- Попович Н.Г. Управление следящим электроприводом постоянного тока на основе косвенной оценки угловой скорости / Н. Г. Попович, С. М. Пересада // Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. Вестник ХГПУ, 1999. С. 43 — 48.
- Рудаков BJB. Асинхронные электроприводы с векторным управлением / В. В. Рудаков, И. М. Столяров, В. А. Дартау // Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд., 1987.- 136 с.
- Ключев В.И. Теория электропривода // М.: Энергоатомиздат, 1998. 704 с.
- Изосимов Д.Б. Алгоритмы векторной широтно-импульсной модуляции трехфазного автономного инвертора напряжения / Д. Б. Изосимов, С. В. Байда // Электротехника, 2004, № 4. С. 21 -31.
- Беляев А.Н. Проектирование адаптивных автоматических регуляторов возбуждения с помощью нейронечеткого моделирования / А. Н. Беляев, С. В. Смоловик // Электричество, 2003, № 3. С. 2−9.
- Владимирова Е.С. Синтез фаззи-регулятора для позиционных и следящих электроприводов // Электротехника, 2000, № 9. С. 9−14.
- Терехов В.М. Стабилизация движения тихоходных электроприводов на основе Fuzzy-логики / В. М. Терехов, А. С. Барышников // Электричество, 1996, № 8.-С. 61−64.
- Терехов В-М. Некоторые аспекты применения фаззи-управления в электроприводах / В. М. Терехов, Е. С. Владимирова // Электричество, 1996, № 8. С.
- Чермалых А.В. Фаззи-управление асинхронным электроприводом с тири-сторным регулятором тока ротора и задающей моделью / А. В. Чермалых, В. В. Кузнецов // Электротехника, 2003, № 4. С. 12−17.
- Зайцев А.И. Сравнительная оценка синтеза нечетких и классических алгоритмов управления электроприводами: Межвузовский сборник научных трудов / А. И. Зайцев, Г. Л. Муравьев, В. Л. Сташнев // Воронеж, 2000. С. 412.
- Клепиков В.Б. Применение методов нейронных сетей и генетических алгоритмов в решении задач управления электроприводами / В. Б. Клепиков, С. А. Сергеев, К. В. Махотило // Электротехника, 1999, № 5. С. 2−6.
- Сташнев B.JI. Разработка методов адаптивного нечеткого регулирования для электроприводов перемещения электродов дуговых сталеплавильных печей. Автореф. дис. канд. тех. наук. // Н. Новгород, 2002. 18 с.
- Matsunaga N. Fuzzy hybrid control for DC servo motor. Trans. Inst. Electrical Eng. / N. Matsunaga, S. Kawaji // Japan, 1991. p. 195−200.
- Кудрявцев B.C. Применение нечетких лингвистических регуляторов для управления сложными динамическими объектами // Дис.канд.тех.наук: 05.13.06. Екатеринбург, 2003. 147 с.
- Махотило К.В. Разработка методик эволюционного синтеза нейросетевых компонентов систем управления //. Дис.канд.тех.наук: 05.13.06. Харьков, ХГПУ, 1998, — 189 с.
- Комашинский В.И. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи / В. И. Комашинский, Д. А. Смирнов // М.: Горячая линия Телеком, 2002. — 94 с.
- Рутковская Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: Пер. с польск. И. Д. Рудинсокого /¦ Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский // М.: Горячая линия Телеком, 2004. — 452 с.
- Барский А.Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений // М.: Финансы и статистика, 2004. 176 с.
- Борцов Ю.А. Автоматизированный электропривод с упругими связями / Ю. А. Борцов, Г. Г. Соколовский // СПб.: Энергоатомиздат, 1992.-288 с.
- Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений // М.: Мир, 1976. 165 с.
- Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH // СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 736 с.
- Блюмин C.JI. Нечеткая логика: алгебраические основы и приложения: Монография / С. Л. Блюмин, И. А. Шуйкова, П. В. Сараев, И. В. Черпаков // Липецк: ЛЭГИ, 2002. 111 с.
- Кудинов Ю.И. Моделирование технологических и экологических процессов: Монография / Ю. И. Кудинов, А. Г. Венков, А. Ю. Келина // Липецк: ЛЭГИ, 2001.- 131 с.
- Блюмин С.Л. Модели и методы принятия решений в условиях неопределенности: Монография / С. Л. Блюмин, И. А. Шуйкова // Липецк: ЛЭГИ, 2001. -139 с.
- Mamdani Е.Н. Application of fuzzy algorithms for control of simple dynamic plant//Proc. IEEE 121, 1974.-p. 1585−1588.
- Sugeno M. Industrial Application of Fuzzy Control // Elsevier Science, Amsterdam, 1985.
- Kosko B. Fuzzy Systems as Universal Approximators // IEEE Transactions on computers, Vol. 43, No 11, 1994.-p. 1239−1333.
- Castro J.L. Fuzzy logic controllers are universal approximators // IEEE Trans. Systems Man Cybernetetic, 25(4), 1995. p. 629−635.
- Kalaykov I. DSP-based fast fuzzy logic controllers / I. Kalaykov, B. Iliev, R. Tervo // Texas Instruments Inc., 2001. 5 p.
- Fuzzy logic: an overview of the latest control methodology // Texas Instruments Inc., 2001.- 5p.
- Application notes. Order by SPRU 440 // USA, Texas Instruments, 2000. 28 p.
- Jyh-Shing Roger Jang, C.-T Sun. Functional Equivalence between Radial Basis Function Networks and Fuzzy Inference Systems, Department of Electrical Engineering and Computer Science University of California, Berkeley, CA 94 720, 1996, 5 p.
- Wermters S., Sun R., Hybrid Neural Systems. Springer, Heidelberg, Germany, 2000.
- D. Nauck. Neuro-Fuzzy system: review and prospects, Fifth European Congresson Intelligent Techniques and Soft Computing, Aachen, Sep. 8−11, 1997, pp. 1044−1053.
- Столов Л.И. Моментные двигатели с постоянными магнитами / Л. И. Столов, Б. Н. Зыков // М.: Энергия, 1977. 112 с.
- Мещеряков В.Н. Структурно-топологический анализ векторной модели двигателя переменного тока. Теория и практика производства листового проката. Сборник научных трудов. Часть 2 / В. Н. Мещеряков, В. Г. Карантаев // Липецк: ЛГТУ, 2003. С. 81−86.
- Мещеряков В.Н. Структурно-топологический анализ векторной модели вентильного двигателя / В. Н. Мещеряков В.Г. Карантаев // Изв. вузов. Электромеханика, 2004, № 3. С. 25−29.
- Мещеряков В.Н. Динамика электромеханических систем подъемно-транспортных механизмов с асинхронным электроприводом. Монография // Липецк: ЛГТУ, 2002. 120 с.
- ВМ/ВМ Series Brushless Motors. User’s manual // Aerotech Inc., WWW. Aero-tech.com, p/n: EDA 135(V1.3).-p.31.
- Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В. А. Елисеева, Д. В. Шинянского // М.: Энергоатомиздат, 1983. 616 с.
- Дьяконов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник / В. Дьяконов, В. Круглов // СПб.: БХВ-Петербург, 2001 -480с.
- Дьяконов В. Matlab 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя // М.: Солон-Пресс, 2003 576 с.
- Борцов Ю.А. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением / Ю. А. Борцов, Н. Д. Поляхов, В. В. Путов // Д.: Энергоатомиз-дат. Ленингр. отд., 1984.-216 с.
- Андреев Г. И. Электроприводы главного движения металлообрабатывающих станков с ЧПУ / Г. И. Андреев, М. А. Босинзон, А. И. Кондриков // М.: Машиностроение, 1979. 152 с.
- М.М. Тверской Автоматическое управление режимами обработки деталей на станках // М.: Машиностроение, 1982. 208 с.
- Шапарев Н.К. Методика исследования динамики электропривода станка с технологической обратной связью // Изв. ВУЗов. Электромеханика, 1983, № 8.-С. 58−63.
- Magnet Synchronous Motor Digital Signal Processing Solution for Permanent. Application note: BPRA 044 // Texas Instruments Inc., 1997. 25 p.
- Механические динамические характеристики электропривода с вентильнымдвигателем
- Рис. П. 1.1. Механическая динамическая характеристика пуска электропривода свентильным двигателем-0,15−0,10- 0,05-елоо), о.е.400,05 -0,10−0,150.{>00,?0 о1. М, о.е.
- Рис.П.1.2. Механическая динамическая характеристика пуска, реверса электропривода с вентильным двигателем Мс = Мномсо, о.е.