ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ
У роботі реактивну потужність асинхронної машини (АМ) в сталому режимі отримано як функцію трьох змінних: кутової швидкості обертання вала АМ, модуля потокозчеплення ротора та моменту статичного навантаження на валу. Коефіцієнт потужності АМ знижується в електроприводах (ЕП) промислових механізмів,...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
NAS of Ukraine, Institute of elecrodynamics
2025-01-01
|
| Series: | Технічна електродинаміка |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1604 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832590606510063616 |
|---|---|
| author | О.В. Садовой О.В. Клюєв Ю.В. Сохіна |
| author_facet | О.В. Садовой О.В. Клюєв Ю.В. Сохіна |
| author_sort | О.В. Садовой |
| collection | DOAJ |
| description | У роботі реактивну потужність асинхронної машини (АМ) в сталому режимі отримано як функцію трьох змінних: кутової швидкості обертання вала АМ, модуля потокозчеплення ротора та моменту статичного навантаження на валу. Коефіцієнт потужності АМ знижується в електроприводах (ЕП) промислових механізмів, у яких момент навантаження із збереженням свого напрямку дії може приймати в статиці значення менше номінального. Тому задля забезпечення високого коефіцієнта потужності асинхронного ЕП в тривалих режимах роботи за змінного навантаження створено векторну систему керування АМ, в якій по каналу реактивної потужності регулюється величина потокозчеплення ротора в функції моменту статичного навантаження на валу. Задля ідентифікації моменту навантаження, а також кутової швидкості обертання ротора та його потокозчеплення синтезований спостерігач Калмана, який надав змогу створити векторну систему керування з одночасним керуванням швидкості обертання та коефіцієнта потужності АМ без фізичних датчиків опорного вектора потокозчеплення ротора та його кутової швидкості обертання. Доведено суттєву залежність екстремальних для реактивної потужності значень потокозчеплення ротора від моменту на валу АМ і незначну від швидкості обертання. Стійкість та висока якість керування досягнуті одночасним використанням законів релейного керування, інваріантного до координатних та параметричних збурень, та ефективності алгоритму фільтра Калмана для ідентифікації змінних стану у колі зворотного зв'язку. Таким чином у роботі теоретично обґрунтовано ідею створення бездавачевої релейно-векторної системи керування асинхронним ЕП з одночасним керуванням швидкості обертання та оптимізацією енергетичних показників АМ. Математична модель створена як програма, що написано мовою програмування середовища Matlab. Методом математичного моделювання підтверджено ефективність запропонованої системи керування асинхронним ЕП. Бібл. 12, рис. 6. |
| format | Article |
| id | doaj-art-652049af261b411baa799da85d2d86aa |
| institution | Kabale University |
| issn | 1607-7970 2218-1903 |
| language | English |
| publishDate | 2025-01-01 |
| publisher | NAS of Ukraine, Institute of elecrodynamics |
| record_format | Article |
| series | Технічна електродинаміка |
| spelling | doaj-art-652049af261b411baa799da85d2d86aa2025-01-23T10:37:40ZengNAS of Ukraine, Institute of elecrodynamicsТехнічна електродинаміка1607-79702218-19032025-01-01104704710.15407/techned2025.01.0471604ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮО.В. Садовой0https://orcid.org/0000-0001-9739-3661О.В. Клюєв1https://orcid.org/0000-0003-4542-3317Ю.В. Сохіна2https://orcid.org/0000-0002-4329-5182Дніпровський державний технічний університет, вул. Дніпробудівська, 2, Кам’янське, 51918, УкраїнаДніпровський державний технічний університет, вул. Дніпробудівська, 2, Кам’янське, 51918, УкраїнаДніпровський державний технічний університет, вул. Дніпробудівська, 2, Кам’янське, 51918, УкраїнаУ роботі реактивну потужність асинхронної машини (АМ) в сталому режимі отримано як функцію трьох змінних: кутової швидкості обертання вала АМ, модуля потокозчеплення ротора та моменту статичного навантаження на валу. Коефіцієнт потужності АМ знижується в електроприводах (ЕП) промислових механізмів, у яких момент навантаження із збереженням свого напрямку дії може приймати в статиці значення менше номінального. Тому задля забезпечення високого коефіцієнта потужності асинхронного ЕП в тривалих режимах роботи за змінного навантаження створено векторну систему керування АМ, в якій по каналу реактивної потужності регулюється величина потокозчеплення ротора в функції моменту статичного навантаження на валу. Задля ідентифікації моменту навантаження, а також кутової швидкості обертання ротора та його потокозчеплення синтезований спостерігач Калмана, який надав змогу створити векторну систему керування з одночасним керуванням швидкості обертання та коефіцієнта потужності АМ без фізичних датчиків опорного вектора потокозчеплення ротора та його кутової швидкості обертання. Доведено суттєву залежність екстремальних для реактивної потужності значень потокозчеплення ротора від моменту на валу АМ і незначну від швидкості обертання. Стійкість та висока якість керування досягнуті одночасним використанням законів релейного керування, інваріантного до координатних та параметричних збурень, та ефективності алгоритму фільтра Калмана для ідентифікації змінних стану у колі зворотного зв'язку. Таким чином у роботі теоретично обґрунтовано ідею створення бездавачевої релейно-векторної системи керування асинхронним ЕП з одночасним керуванням швидкості обертання та оптимізацією енергетичних показників АМ. Математична модель створена як програма, що написано мовою програмування середовища Matlab. Методом математичного моделювання підтверджено ефективність запропонованої системи керування асинхронним ЕП. Бібл. 12, рис. 6.https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1604асинхронна машинаорієнтація за векторомцільова функціярелейний регуляторфільтр калманафункціональний перетворювачреактивна потужність |
| spellingShingle | О.В. Садовой О.В. Клюєв Ю.В. Сохіна ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ Технічна електродинаміка асинхронна машина орієнтація за вектором цільова функція релейний регулятор фільтр калмана функціональний перетворювач реактивна потужність |
| title | ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ |
| title_full | ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ |
| title_fullStr | ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ |
| title_full_unstemmed | ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ |
| title_short | ВИКОРИСТАННЯ ФІЛЬТРУ КАЛМАНА У ВЕКТОРНІЙ СИСТЕМІ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННОЮ МАШИНОЮ |
| title_sort | використання фільтру калмана у векторній системі екстремального керування асинхронною машиною |
| topic | асинхронна машина орієнтація за вектором цільова функція релейний регулятор фільтр калмана функціональний перетворювач реактивна потужність |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1604 |
| work_keys_str_mv | AT ovsadovoj vikoristannâfílʹtrukalmanauvektorníjsistemíekstremalʹnogokeruvannâasinhronnoûmašinoû AT ovklûêv vikoristannâfílʹtrukalmanauvektorníjsistemíekstremalʹnogokeruvannâasinhronnoûmašinoû AT ûvsohína vikoristannâfílʹtrukalmanauvektorníjsistemíekstremalʹnogokeruvannâasinhronnoûmašinoû |