Спостерігач з ковзним режимом для ідентифікації швидкості асинхронного електропривода

Abstract

Мета. Синтезувати структуру спостерігача кутової швидкості асинхронного електроприводу (ЕП) шляхом розширення структури спостерігача потокозчеплення функцією адаптації. Методика. Другий метод О.М. Ляпунова ефективно застосовувати для структурного синтезу спостерігачів у системах керування асинхронними ЕП. Записуються рівняння електромагнітних процесів асинхронної машини (АМ) і дається прирощення тій змінній або параметру, для якої синтезується спостерігач, вважаючи, що саме збурення цієї змінної або параметра викликає відхилення перехідних траєкторій моделі від фактичних траєкторій АМ. Складаючи різницю рівнянь моделі та об’єкта, отримуємо рівняння збуреного руху спостерігача, на траєкторіях руху якого записуємо вираз повної похідної за часом від функції Ляпунова. Накладаючи умови, що забезпечують від’ємну визначеність повної похідної за часом від функції Ляпунова на траєкторіях збуреного руху спостерігача, складається вираз для функції адаптації, що забезпечує стійкість збуреного руху і, отже, прямування оцінки змінної стану АМ до її реального значення. Результати. З методики випливає необхідність використання ПІ-регулятора, вхідним сигналом якого є функція адаптації, а на виході формується оцінка швидкості. Однак, усталених методів параметричного синтезу цього регулятора у складі спостерігача не існує. Пропонується на вихід функції адаптації поставити релейний елемент, який при стеженні за швидкістю працюватиме в ковзному режимі, забезпечуючи робастність спостерігача до зміни параметрів АМ і прибере небажану динаміку, при сутню при використанні ПІ-регулятора. При використанні релейного елемента з інтегратором відпадає потреба у виконані параметричного синтезу. Наукова новизна. Обґрунтовано можливість використання спостерігача швидкості з ковзним режимом у колі зворотного зв’язку релейно-векторної системи керування АМ, у якої регулятори потокозчеплення та швидкості побудовані в базисі перших похідних і в режимі стабілізації цих змінних також працюють у ковзних режимах. Практична значимість. Результати роботи можуть бути використані при проектуванні бездатчикових векторних систем керування асинхронними ЕП з виконанням умов стійкості та достатньої точності регулювання швидкості зі здешевленням системи керування та підвищенням надійності у важких умовах експлуатації.