СИНТЕЗ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ З ПРИТАМАННИМИ НЕЛІНІЙНОСТЯМИ

Анотація

У роботі досліджено проблему підвищення якості керування асинхронним електроприводом в умовах гармонічно спотвореного живлення та притаманних нелінійностей асинхронної машини, що є актуальним для сучасних систем автоматизації та промислових електроприводів. Використано математичну модель асинхронної машини в dq-системі координат, яка враховує залежність активного опору та індуктивності ротора від ковзання, зумовлену ефектом витіснення струму, що дозволяє адекватно описати реальні електромеханічні процеси. Показано, що класичний алгоритм Field-Oriented Control базується на припущенні сталості параметрів ротора, внаслідок чого виникають похибки оцінювання потокозчеплення, порушення орієнтації поля та зростання пульсацій електромагнітного моменту. Запропоновано метод компенсації, який передбачає адаптивну зміну параметрів ротора в контурі керування залежно від ковзання, що дозволяє врахувати нелінійні властивості машини в процесі роботи електропривода. Проведено моделювання лінійної та нелінійної моделей електропривода, а також системи з компенсацією нелінійностей, результати якого підтвердили зменшення пульсацій електромагнітного моменту з 20% до 8–10%, покращення стабільності роботи та зниження похибки орієнтації поля. Встановлено, що врахування параметричної нелінійності ротора та гармонічного складу живлення дозволяє суттєво підвищити точність і динамічні характеристики системи векторного керування. Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості використання запропонованого підходу при розробці сучасних систем керування асинхронними електроприводами в умовах параметричної невизначеності та гармонічних спотворень живлення.