Идентификация параметров ЭТК, экспресс-анализ (стр. 11 )

37. , Синтез и исследование алгоритма идентификации частоты вращения асинхронного электропривода // Электричество. 2008. № 4. С. 27 34.

38. , Специальные разделы теории автоматического управления: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 4.1. Модальное управление и наблюдатели. 2001. 48 с.

39. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979. 256 с.

40. , , Асинхронные электроприводы с векторным управлением. Д.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1987. 134 с.

41. , Дацковский JI. X., Системы подчиненного регулирования электропривода переменного тока с вентильными преобразователями. М.: Энергоатомиздат, 1983. 255 с.

42. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Т.2. текст. / под общ. ред. , . М., 1988. 688 с.

43. , Построение системы «бездатчикового» асинхронного электропривода с векторным управлением // Материалы научной студенческой конференции «Дни науки НГТУ-2007» III Под ред. . Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. С. 73.

44. Математические основы теории автоматического регулирования: Учеб. пособие для втузов. Т.1. Изд. 2-е, доп. // под ред. . М.: Высш. шк, 1977. 366 с.

45. Blaschke F. Das Prinzip der Feldorientierung die Grundalage fur die Tranvektor Regelung von Drehfeldmaschinen. - Siemens Zeitschrift, 1971. - Bd. 45,-H. 10.-S. 757-760.

46. Bolognani S., Peretti L., Zigliotto M. Parameter Sensitivity Analysis of an Improved Open-Loop Speed Estimate for Induction Motor Drives / IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 23, No. 4, July 2008. pp. 2127 - 2135.

47. Doki S., Sangwongwanich S., Okuma S. Implementation of Speed-Sensor-Liss Field-Oriented Vector Control using Adaptive Sliding Observer/ IEEE IECON, 1992. pp. 453 - 458.

48. Henneberger G., Brunsbach B.-J., Klepsch Th. Field-Oriented Control of Synchronous and Asynchronous Drives Without Mechanical Sensors Using a Kalman Filter / IEEE Press, 1996. pp. 207-213.

49. Holtz J. Sensorless Control of Induction Motor Drives / Processing of the IEEE, Vol. 90, No. 8, Aug 2002. pp. 1358 - 1394.

50. Holtz J. Methods for Speed Sensorless Control of AC Drives/ IEEE PCC-Yokohama, 1993. pp. 415-420.

51. Kubota H., Matsuse K. Speed Sensorless Field-Oriented Control of Induction Motor with Rotor Resistance Adaptation / IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 30, No. 5, September/October 1994. pp. 1219 -1224.

52. Kubota H., Sato I., Tamura Y., Matsuse K. Regenerating-Mode Low-Speed Operation of Sensorless Induction Motor Drive With Adaptive Observer / IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 38, No. 4, July/August 2002. - pp. 1081 1086.

53. Ohtani T., Takada N., Tanaka K. Vector Control of Induction Motor without Shaft Encoder / IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 28, No. 1, January/February 1992. pp. 157 - 165.

54. Rajashekara K., Kawamura A., Matsuse K. Sensorless Control of AC Motor Drives. Speed and Position Sensorless Operation /IEEE Press, 1996. pp. 1-17.

55. Schauder C. Adaptive Speed Identification for Vector Control Of Induction Motors without Rotational Transducers./IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 28, No. 5, September/October 1992. pp. 1054 - 1062.

56. Xu X., Novotny D. Implementation of Direct Stator Flux Orientation Control on a Versatile DSP Based System./IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 27, No. 4, 1991. pp. 694 - 700.

1.1.6 Разработка способов экспериментального определения параметров и механических характеристик асинхронных двигателей

Цель работы:

  Исследовать и разработать способы алгоритмов и программного обеспечения для экспериментального автоматизированного определения механических характеристик и параметров асинхронных двигателей.

В работе требуется решить следующие задачи:

1. Разработать метод измерения динамических механических характеристик АД, близким к статическим, рекомендуемый к использованию в научных исследованиях, при проведении учебных лабораторных занятий и при приемо-сдаточных испытаниях в ремонтно-производственных организациях.

2. Разработать метод и алгоритмы для определения активных сопротивлений и индуктивностей статора и ротора АД при неподвижном роторе.

3. Проанализировать шум измерительной системы, подтверждающий допустимость применения статистических методов устранения помех в измеряемом сигнале.

4. Произвести сравнение различных методов статистической обработки зашумленных сигналов системы измерения с целью минимизации ошибки измерения.

5. Получить расчетные формулы для определения обобщенных параметры статора и ротора as, аг и коэффициента рассеяния асинхронного двигателя а по результатам измерения его переменных (момента, скольжения и действующего значения тока статора) при установившемся режиме работы в двух точках.

6. На основе измерения напряжения, тока статора и скорости вращения определить все параметры асинхронного двигателя в режиме реального времени.

Методы исследования, используемые в работе:

  Динамические методы исследований.

Актуальность работы:

Асинхронные двигатели являются простыми, надежными и наиболее распространенными электрическими машинами. К их недостаткам относится сложность управления моментом и скоростью вследствие нелинейности математического описания. Современные системы управления устраняют этот недостаток, что позволило асинхронному регулируемому электроприводу стать альтернативой электропривода постоянного тока. Для создания эффективной системы управления необходим алгоритм определения параметров. Знание параметров также важно для конструкторов и математического моделирования электропривода.

Анализ публикаций по способам экспериментального определения параметров АД показывает, что необходимость обеспечения высокого качества работы электроприводов с полупроводниковыми преобразователями, и прежде всего с ПЧ, обусловливает повышенные требования к точности математического описания. Поэтому важное место в современном электроприводе занимает разработка эффективных способов экспериментального определения параметров двигателей. Многие современные преобразователи частоты, использующие математическую модель объекта управления, имеют встроенную функцию определения параметров. При этом способы определения параметров в информационных материалах фирм-изготовителей как правило не описываются.

Из проведенного обзора установлено также, что вопросам определения параметров асинхронного двигателя посвящено много работ и разработаны разные подходы к данной проблеме. Несмотря на то, что имеются многочисленные публикации, посвященные проблеме определения параметров АД (особенно в зарубежных журналах), в них рассматриваются только отдельные вопросы. Особенно мало исследований посвящено вопросам разработки алгоритмов и полного математического описания, связанного с конкретной обработкой результатов эксперимента.

Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :

ВВЕДЕНИЕ.

1. Обоснованиепостановкизадачдляисследований.

1.1. Анализэкспериментальных способов определенияпараметровАД.

1.2. Анализэкспериментальныхспособовизмерения механических характеристикАД.

1.3. Постановказадачдляисследований.

2. Способизмерениямеханических характеристик асинхронныхдвигателей, близкихкстатическим.

2.1. Измерениестатическиххарактеристик.

2.2. Способизмерениядинамическойхарактеристики, близкойкстатической.

2.3. Измерениемоментаиспытуемогодвигателяпомоментунагрузочноймашины.

2.4. Определениемоментаиспытуемогодвигателяпоегоизмереннымпеременным.

2.4.1. ВыборформулдляизмеренияэлектромагнитногомоментаАД.

2.4.2. Измерениемоментаиспытуемогодвигателяпопеременным статора АД.

2.4.3. Измерение момента испытуемого двигателя по переменным ротора ИД.

2.4.4. Программные средства управления устройством ЦАП-АЦП.

2.5. Выводы по главе.

3. Определение параметров ад по показателям переходных процессов при неподвижном

роторе.

3.1. Математическое описание испытуемых схем включения

3.1.1. Вывод расчетных формул для схемы спадающего тока.

3.1.2. Вывод расчетных формул для схемы возрастающего тока.

3.2. Определение обобщенных параметров АД при использовании регрессионного анализа.

3.2.1. Метод градиентного спуска.

3.2.2. Метод Левенберга-Марквардта.

3.3. Экспериментальная проверка.

3.3.1. Метод интегрально-дифференциальных критериев

3.3.1.1. Определение параметров АД по схеме спадающего тока.

3.3.1.2. Определение параметров АД по схеме возрастающего тока.

3.3.2. Регрессионный анализ.

3.3.2.1. Определение параметров АД по схеме спадающего тока.

3.3.2.2. Определение параметров АД по схеме возрастающего тока.

3.3.3. Анализ результатов.

3.4. Выводы по главе.

4. Определение обобщенных параметров асинхронного двигателя по измеренным переменным двух установившихся режимов.

4.1. Вывод расчетных формул.

4.2. Экспериментальная проверка расчетных формул.

4.3. Выводы по главе.

5. Определение параметров асинхронного двигателя с применением расширенного фильтра калмана.

5.1. Применение фильтра Калмана в задачах измерения состояния и параметров динамических систем.

5.2. Определение состояния и параметров асинхронного двигателя.

5.2.1. Определение обобщенного параметра a's.

5.2.2. Определение параметров кх, кг и потокоспепления ротора.

5.2.3. Определение обобщенных параметров а'г, <У.

5.3. Выводы по главе.

Расширенный список рекомендуемой литературы:

1. , , Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие.— М.: Высш. шк. 1994. — 544 е.: ил.

2. Асинхронные двигатели серии 4 А: Справочник// , , .— М.: Энергоатомиздат, 1982.504 е.: ил.

3. Разработка и исследование усовершенствованных структур электроприводов на основе систем ПЧ-АД при различных способах управления: Диссертация канд. техн. наук: 05.09.03. — Екатеринбург, 2000. —250 с.

4. Бендат Дж., змерение и анализ случайных процессов: Пер. с англ.— М.: Мир, 1974. — 464 с.

5. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов: Справочник. — 15-е изд. — М.: Наука. Физматлит, 1998. — 608 с.

6. Частотное управление асинхронными двигателями.—3-е перераб. изд.— М.: Энергоиздат, 1982.—216 е., ил.