Пряме векторне керування швидкістю та потоком асинхронних двигунів: синтез та експериментальне дослідження робастновсті

Анотація

У статті представлено загальнотеоретичне рішення проблеми прямого векторного керування швидкістю та потокозчепленням асинхронного двигуна, яке базується на застосуванні другого методу Ляпунова. Структура алгоритму прямого векторного керування передбачає використання будь-якого асимптотичного спостерігача потоку з властивостями експоненціальної стійкості. Такий підхід дозволив підвищити властивості робастності системи векторного керування. Запропоновано конструктивну процедуру синтезу коригуючих зв’язків спостерігача потокозчеплення ротора. Розроблене сімейство спостерігачів потоку гарантує експоненціальну стійкість процесів оцінювання та робастність до параметричних збурень. Показано, що запропоноване рішення гарантує: глобальне експоненціальне відпрацювання заданих траєкторій потокозчеплення та швидкості разом з асимптотичною орієнтацією за полем, асимптотичну експоненціальну оцінку потоку ротора, а також асимптотичну розв’язку керування моментом (швидкістю) та потоком. Порівняльні експериментальні дослідження показують, що розроблений алгоритм керування забезпечує стабілізацію показників якості керування, а також коефіцієнту корисної дії на номінальному рівні при зміні активного опору ротора. Запропоновані структури прямого векторного керування можуть бути використані для розробки енергоефективних високоякісних асинхронних електроприводів для металообробки, пакувального обладнання, сучасного електротранспорту та спеціальної техніки.