Порівняльний аналіз синтезу систем керування електроприводом методом розміщення полюсів у фазових і фізичних змінних стану - Садовий О. С.; Ставинський А. А.; Мардзявко В. А.; Білюк І. С.; Ставинський Р. А.; Sadovyi Oleksiy S.; Stavinskiy Andriy A.; Mardziavko Vitalii A.; Biljuk Ivan S.; Stavinskiy Rostislav A. (My University, 2025)
Мета. Метою даної статті є порівняльний аналіз методів синтезу двоконтурної системи підпорядкованого керування електроприводом постійного струму методом розміщення полюсів при використанні фазових і фізичних змінних стану, а також дослідження динамічних і стійкісних властивостей синтезованих систем на основі комп’ютерного моделювання. Методика. Дослідження виконано з використанням методів теорії автоматичного керування, зокрема стан-просторового моделювання електромеханічних систем, методу розміщення полюсів для синтезу регуляторів із повним зворотним зв’язком за станом та перетворення подібності для переходу між фазовими і фізичними змінними стану. Аналіз динамічних і стійкісних властивостей систем керування проведено шляхом чисельного комп’ютерного моделювання в середовищі MATLAB/Simulink при варіюванні основних параметрів об’єкта керування. Результати. Показано, що системи керування, синтезовані у фазових і фізичних змінних стану за однакового бажаного характеристичного полінома, є динамічно еквівалентними та забезпечують задані показники швидкодії і перехідних процесів. Водночас встановлено, що моделі, побудовані у фізичних змінних стану, характеризуються суттєво більшими запасами параметричної стійкості, зокрема при зміні моменту інерції та електричних параметрів двигуна. Виявлено, що використання фазових змінних стану може призводити до втрати стійкості моделі в умовах, які не є критичними для реальної електромеханічної системи. Наукова новизна. Уперше виконано формалізований порівняльний аналіз синтезу систем керування електроприводом методом розміщення полюсів у фазових та фізичних змінних стану для однієї і тієї ж структури електромеханічної системи з кількісною оцінкою їх параметричної стійкості. Обґрунтовано доцільність використання перетворення подібності як інструменту поєднання аналітичної простоти фазових змінних із фізичною інтерпретованістю реальних координат стану. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні, аналізі та модернізації систем керування електроприводами, де висуваються підвищені вимоги до стійкості та надійності в умовах зміни параметрів навантаження і об’єкта керування. Запропонований підхід дозволяє обґрунтовано обирати форму математичного опису системи на різних етапах проєктування та підвищувати робастність електроприводів у практичних застосуваннях.
Comparative analysis of the synthesis of electric drive control systems using the method of pole arrangement in phase and physical state variables
Порівняльний аналіз синтезу систем керування електроприводом методом розміщення полюсів у фазових і фізичних змінних стану = Comparative analysis of the synthesis of electric drive control systems using the method of pole arrangement in phase and physical state variables / О. С. Садовий, А. А. Ставинський, В. А. Мардзявко, І. С. Білюк, Р. А. Ставинський // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2025. – № 4 (502). – С. 236–246.
Keywords: електропривод; зворотний зв’язок; фазові змінні стану; розміщення полюсів; стійкість; перехідні процеси; коефіцієнт підсилення; стабілізація; electric drive; feedback; phase state variables; pole placement; stability; transients; gain; stabilization