Бовкунович В. С. Непряме векторне керування асинхронними двигунами з властивостями робастності та адаптації до змін активного опору ротора

Об'єкт дослідження - процеси керування електромеханічним перетворенням енергії в системі векторно-керованого асинхронного електроприводу. Мета дослідження - розвиток методів синтезу систем непрямого векторного керування асинхронними двигунами, спрямований на підвищення динамічних властивостей і показників енергетичної ефективності електромеханічних систем за рахунок надання їм властивостей робастності та адаптації по відношенню до варіацій активного опору роторного кола. Методи дослідження та апаратура - другий метод Ляпунова, керування по вимірюваному виходу, теорія адаптивних систем, математичне моделювання та експериментальні дослідження. Теоретичні та практичні результати - розроблені системи робастного і адаптивного векторного керування АД забезпечують робастну (адаптивну) стабілізацію вектора потокозчеплення, що гарантує стабілізацію динамічних показників якості керування і зниження додаткових втрат активної потужності в АД при дії параметричних збурень; запропоновано методики дослідження властивостей робастності алгоритмів векторного керування АД до параметричних збурень в сталих режимах, отримано аналітичні залежності похибок регулювання моменту і модуля вектора потокозчеплення в залежності від варіацій активного опору ротора; створено програмне забезпечення для реалізації запропонованих алгоритмів векторного керування, яке може бути використане при проектуванні електромеханічних систем на основі АД з високими вимогами до динамічних та енергетичних показників. Новизна - розвинуто метод синтезу алгоритмів непрямого векторного керування, який дозволяє ефективно конструювати зворотні зв'язки підсистеми потоку для досягнення стабілізації системи, формування її динамічних властивостей і додаткового зниження чутливості до варіацій параметрів роторного кола; розроблено нову структуру системи робастного непрямого векторного керування, яка гарантує глобальне робастне асимптотичне відпрацювання заданих траєкторій моменту і модуля вектора потокозчеплення ротора за рахунок формування стабілізуючих зворотних зв'язків за похибками оцінювання статорних струмів; вперше розроблено метод дослідження робастності алгоритмів непрямого векторного керування моментом та потоком асинхронних двигунів по відношенню до основного параметричного збурення - зміни активного опору ротора; теоретично обґрунтована структура корегуючих зв'язків адаптивного спостерігача, яка гарантує локальну експоненційну асимптотичну оцінку вектора потокозчеплення ротора та ідентифікацію активного опору ротора; вперше аналітично доведено правомірність застосування нелінійного принципу розділення при конструюванні систем адаптивного векторного керування АД. Ступінь упровадження - ДП "Науково-дослідний та конструкторсько-технологічний інститут міського господарства" (м. Київ), ЗАТ Уральська електротехнічна компанія "Канопус" (м. Златоуст, Російська Федерація). Галузь використання - електротранспорт.