Авторы

Моделирование идентификатора потокосцепления, скорости и параметров асинхронного двигателя на основе системы разностных уравнений

Средствами структурного компьютерного моделирования разработан и исследован метод построения идентификатора состояния и параметров схемы замещения асинхронного двигателя. Метод основан на использовании разностных уравнений электрического равновесия двигателя взамен дифференциальных. Под состоянием двигателя в процессе идентификации понимают динамическую оценку компонент потокосцепления ротора и скорости вращения вала. Использование идентификатора потокосцепления позволяет избежать трудностей прямого измерения компонент магнитного поля, которые на практике определяются с помощью электрических сигналов и значений скорости, в то время как трудности построения идентификатора состоят лишь в формировании начальных условий потокосцепления. Кроме того, довольно часто необходимо реализовать бездатчиковый вариант, при котором датчик скорости из конструктивной схемы электропривода полностью исключен. При этом параметры схемы замещения машины вследствие нагрева обмоток и эффекта вытеснения тока подвержены изменению, что отражается на точности оценки скорости схемы замещения машины. С целью решения указанных проблем с помощью средств имитационного моделирования в MatLab исследовались подробности реализации идентификатора потокосцепления в трех вариантах сочетаний входных сигналов, доступных для оценки. Проведен анализ точности предложенного подхода. Сделан вывод о целесообразности использования на выходе идентификатора низкочастотного фильтра с малой постоянной времени для компенсации высокочастотных составляющих зашумленного напряжения, питающего асинхронный двигатель от инвертора. Проведено моделирование варианта идентификатора скорости на разностных уравнениях с учетом дрейфа параметров схемы замещения. Проведен сравнительный анализ результатов, полученных на основе предложенного метода, с результатами, полученными посредством метода идентификации, основанного на применении дифференциальных уравнений и скользящих режимов. Рассмотренные подходы к построению системы оценки параметров и состояния двигателя можно использовать в информационных системах при проектировании идентификаторов в бездатчиковом асинхронном электроприводе. Читать дальше...