ФІЛЬТРАЦІЯ ПЕРЕШКОД РОБАСТНИМ РЕГУЛЯТОРОМ В СИСТЕМІ КЕРУВАННЯ ПОТОКОЗЧЕПЛЕННЯМ РОТОРА
https://doi.org/10.33815/2313-4763.2019.1.20.122-131
Анотація
Мета роботи полягає в теоретичному дослідженні фільтрації перешкод стабілізуючим Н∞-субоптимальним робастним регулятором в системі керування потокозчепленням ротора асинхронного електродвигуна. Для проведення досліджень застосовувалася математична модель каналу потокозчеплення ротора системи векторного керування асинхронного електроприводу з параметричною невизначеністю. Розраховувалася передавальна функція Н∞-субоптимального регулятора за методом мішаної чутливості. Ця передавальна функція використовувалася для побудови структурної схеми системи керування потокозчепленням з одиничним зворотним зв’язком із сумуючим пристроєм корисного сигналу та перешкоди. Проведено комп’ютерне моделювання передавальної функції Н∞-субоптимального регулятора. Побудовано структурну схему в пакеті Simulink системи робастного керування потокозчепленням ротора з одиничним зворотним зв’язком із сумуючим пристроєм корисного сигналу та перешкоди. Отримано криві перехідних процесів потокозчеплення при різних значеннях розмахів перешкод. Проведено аналіз фільтрації перешкод робастним регулятором. Розроблено методику фільтрації перешкод Н∞-субоптимальним робастним регулятором в системі керування потокозчепленням ротора асинхронного електродвигуна. Методика дозволяє оцінювати точність розмаху відфільтрованих регулятором перешкод по розрахованій кривій перехідного процесу потокозчеплення. Результати моделювання перехідних процесів потокозчеплення ротора підтверджують високу точність стабілізації потокозчеплення та малу чутливість системи до перешкод при обмеженні їх розмахів до допустимих значень. Використання розробленої методики дозволяє проводити розрахунки з уточнення допусків на фільтрацію перешкод Н∞-субоптимальним робастним регулятором в системі керування потокозчепленням ротора асинхронного електродвигуна.
Посилання
doi: 10.20998/2074-272X.2017.1.04.
Khlopenko, I. N., Rozhkov, S. A. & Khlopenko, N. J. (2018). Stability and accuracy of the robust system for stabilizing the rotor flux-linkage of an asynchronous electric drive at random variations of the uncertain parameters within the specified boundaries. Electrical engineering & electromechanics, 4, 35–39. doi: 10.20998/2074-272X.2018.4.06.
Nikiforov V. O. (2003). Adaptivnoe i robastnoe upravlenie s kompensatsiei vozmushchenii. Saint Petersburg : Nauka Publ.
Tsykunov A. M. (2012). Robastnoe upravlenie s kompensatsiei vozmushchenii.
Moscow : Fizmatlit Publ.
Tsykunov A. M. (2014). Robust tracking system with compensation of perturbations and noises. Vestnik AGTU. Ser.: Upravlenye, vychyslytelnaia tekhnyka i informatyka, 1, 54–61.
Francis, B. A. & Zames, G. (1984). On H∞-optimal sensitivity theory for SISO feedback systems. IEEE Trans. Automat. Control, Vol. 29, 9–16.
Glover K. (1986). Robust stabilization of linear multivariable systems: relation to approximation. Intern. J. Control. Vol. 43, 3, 741–766.
Doyle, J. C., Glover, K., Khargonekar, P. P. & Francis, B. A. (1989). State-space solution to standard H2 and H∞ control problems. IEEE Trans. Automat. Control. Vol. 34, 8, 831–847.
Egupov N. D. (2002). Metody robastnogo, neiro-nechetkogo i adaptivnogo upravleniia. Moscow : Publishing House of the MSTU named after N.E. Bauman.
Chestnov V. N. (2015). H ∞-approach to controller synthesis under parametric uncertainty and polyharmonic external disturbances. Automation and Remote Control, 6, 112–127.
Richard, Y., Chiang, R., Michael, G., Safonov, M. (1998). MATLAB: Robust Control Toolbox. User’s Guide. Version 2. Retrieved from http://www.mathworks.com.
Balandin, D. V. & Kogan, M. M. (2007). Sintez zakonov upravleniia na osnove lineinykh matrichnykh neravenstv. Moscow : Nauka Publ.
Kurzhanskyi, A. B. (1977). Upravlenye y nabliudenye v uslovyiakh neopredelennosty. Moskva : Nauka.
Chernousko F. L. (1988). Otsenyvanye fazovoho sostoianyia dynamycheskoi systemy. Moskva : Nauka.
Nazin, S. A., Poliak, B. T. & Topunov M. V. (2007). Podavlenie ogranichennykh vneshnikh vozmushchenii s pomoshch’iu metoda invariantnykh ellipsoidov. Avtomatika i telemekhanika, 3, 106–125.
Utkyn, V. Y. (1981). Skolziashchye rezhymy v zadachakh optymyzatsyi i upravlenyia. Moskva : Nauka.
Emelianov, S. V. (1967). Systemy avtomatycheskoho upravlenyia s peremennoi strukturoi. Moskva : Nauka.
Meerov, M. V. (1967). Syntez struktur system avtomatycheskoho upravlenyia vysokoi tochnosty. Moskva : Nauka.
Izosymov, D. B. & Ryvkyn, S. E. (1993). Skolziashchyi rezhym v elektropryvode : preprynt. Moskva : Instytut problem upravlenyia.
Ryvkin, S. E. (2009). Skolziashchye rezhymy v zadachakh upravlenyia avtomatycheskym synkhronnym elektropryvodom. Moskva : Nauka.
Vishnevskiy, V. I., Lazarev, S. A. & Mityukov, P. V. (2011). Тhe adaptive sliding-mode speed observer for sensorless induction motors drives. Bulletin of the Chuvash University, 3, 52–59.
Polilov, E. V., Batrak, A. M. & Rudnev, E. S. (2010). Practical implementation of algorithms in a discontinuous system of vector control synchronous motors. Bulletin of the Kremenchuk State University n.a. Mikhail Ostrogradsky, 3, 30–36.
Kuznetsov, B. Y., Nykytyna, T. B, Kolomyets, V. V. & Khomenko, V. V. (2015). Issledovanye vlyianyia nelyneinostei i varyatsyy parametrov obyekta upravlenyia na dynamycheskye kharakterystyky elektromekhanycheskykh slediashchykh system. Visnyk NTU «KhPI», 12 (1121), 68–71.
Nesenchuk, A. A., Opeiko, O. F. & Odnolko, D. S. (2014). Dynamics simulation and calculation of robust parameters for the electric drive control system on the basis of the root locus portraits. Artificial Intelligence, 3, 90–103.
Peresada, S. M., Kovbasa, S. N. & Bovkunovich, V. S. (2010). Rough vector control torque and flux induction motor. Tekhnichna elektrodynamika, 1, 60–66.
Polilov, E. V., Rudnev, E. S., Skorik, S. P. (2010). Synthesis of robust control algorithms for a synchronous electric motor means H∞-theory. Transactions of Kremenchuk Mykhaylo Ostrogradskiy State University, 4/2010 (63), part 3, 15–20.
Elistratov, V. D. & Ilina, A. G. (2016). Robust control by servo drive with non-rigid load with H-infinity norm limitation. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies, 4, 89–94.
Poliakov, V. N. & Ishmatov, Z. Sh. (2015). Robastnaia systema rehulyrovanyia tokov elektropryvodov s mashynoi dvoinoho pytanyia. Elektropryvody peremennoho toka
(EPPT 2015) : trudy mezhdunarodnoi shestnadtsatoi nauchno-tekhnycheskoi konferentsyy. Ekaterynburh, 89–94.
Nykytyna, T. B., Kolomyets, V. V., Tytarchenko, M. O. & Khomenko V. V. (2013). Razrabotka i eksperymentalnoe issledovanye stenda stokhastycheskoi dvukhmassovoi elektromekhanycheskoi systemy. Vestnyk NTU «KhPY», 19 (992), 113–120.
Chaikovskyi M. M. (2012). Syntez suboptymalnoho anyzotropyinoho stokhastycheskoho robastnoho upravlenyia metodamy vypukloi optymyzatsyy. Extended abstract of candidate’s thesis. Moskva.
Nikitina T. B. (2013). Mnogokriterial’nyj sintez robastnogo upravlenija mnogomassovymi sistemami. Kharkiv : Kharkiv National Automobile and Highway University Publ.
Kuznetsov, B. Y., Nykytyna, T. B., Kolomyets, V. V. & Khomenko, V. V. (2014). Mnohokryteryalnyi syntez stokhastycheskoho robastnoho upravlenyia mnohomassovymy elektromekhanycheskymy systemamy na osnove stokhastycheskoi multyhennoi optymyzatsyy. Vestnyk NTU «KhPY», 62 (1104), 77–86.
Nykytyna, T. B., Kolomyets, V. V., Tytarchenko, M. O. & Khomenko, V. V. (2013). Razrabotka y eksperymentalnoe issledovanye stenda stokhastycheskoi dvukhmassovoi elektromekhanycheskoi systemy. Vestnyk NTU «KhPY», 19 (992), 113–120.
Teslenko V. A. (2007). Vlyianye pomekh na izmerytelnye tsepy. Promyshlennye izmerenyia, kontrol, avtomatyzatsyia, dyahnostyka, 1, 52–56.
