автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Многосвязный асинхронный электропривод с векторным управлением и нежесткой механикой

На правах рукописи

ГНЕЗДОВ Николай Евгеньевич

МНОГОСВЯЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И НЕЖЕСТКОЙ МЕХАНИКОЙ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2009

003460886

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина» (ИГЭУ).

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Глазунов Виктор Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Хватов Станислав Вячеславович доктор технических наук, профессор Голубев Александр Николаевич

Ведущая организация: ОАО «НИПТИЭМ», г. Владимир

Защита диссертации состоится "22" февраля 2009 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212.064.02 при ИГЭУ по адресу: г.Иваново, ул. Рабфаковская, 34, ауд. Б-237.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГЭУ, автореферат размещен на сайте www.ispu.ru.

Автореферат разослан января 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Тютиков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Решение важной государственной задачи удвоения ВВП невозможно без существенного повышения производительности труда. В решении этой задачи особая роль принадлежит автоматизированному электроприводу (ЭП), обеспечивающему преобразование электрической энергии в механическую и движение до 90% механизмов и машин в промышленности. Бурное развитие силовой электроники и микропроцессорных средств позволило реализовать сложные алгоритмы управления двигателями переменного тока. В результате асинхронный ЭП с векторным управлением стал доступным и широко используется при создании и модернизации систем ЭП, в том числе систем многосвязного ЭП, когда несколько ЭП приводят в движение одну рабочую машину (РМ).

При этом в условиях жестких требований к энергетике, быстродействию и полосе пропускания таких ЭП необходимо демпфировать колебания, вызванные нежесткостью кинематических связей. Эта проблема стала предметом исследований достаточно давно. В работах Ю.А. Бордова, Б.Ш. Бургина, Г.М. Иванова, Б.В. Квартального, В.И. Юпочева, Г.Г. Соколовского, C.B. Тарарыкина, В.М. Шестакова и других выполнены исследования взаимного влияния электрической и механической частей ЭП, предложены последовательная и параллельная коррекция систем подчиненного регулирования, а также синтез регуляторов состояния, обеспечивающих необходимое качество регулирования. Но в большинстве работ рассматриваются системы ЭП постоянного тока. В системах асинхронного многосвязного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой обеспечению монотонности переходных процессов скорости РМ и моментов в передачах при максимальном быстродействии, вариации моментов инерции двигателей и РМ, коэффициентов жесткости и вязкости кинематических связей, а также информационному обеспечению системы, в том числе в условиях действия внешних возмущений, уделено недостаточно внимания.

При этом остается также актуальной задача организации обмена большими объемами данных в режиме реального времени как между локальными ЭП многосвязной системы, так и с автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУТП), подсистемами верхнего уровня.

Целью диссертационной работы является разработка методики синтеза систем управления многосвязным асинхронным электроприводом с векторным управлением и нежесткой механикой, обеспечивающей свободный обмен информацией между элементами системы в условиях действия внешних возмущений.

В соответствии с указанной целью решены следующие задачи: - выполнен анализ способов демпфирования механических колебаний в ЭП с упругими кинематическими связями;

- разработана математическая модель многосвязного асинхронного ЭП с нежесткой механикой с учетом особенностей векторного управления;

- разработаны структура и методика расчета параметров микропроцессорной системы управления скоростью РМ и моментами в передачах, обеспечивающие демпфирование их колебаний и ограничение моментов в передачах в условиях вариации параметров объекта;

- выполнен синтез наблюдателей состояния (НС) объекта, учитывающих действие на него внешних возмущений;

- создана и апробирована методика разработки средств коммуникации индивидуальных комплектных ЭП, проведены экспериментальные исследования созданных средств коммуникации.

Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы методы теории пространства состояний, модального управления, метод операционного исчисления, аппарат передаточных функций и структурных схем, методы имитационного моделирования и натурного эксперимента.

Научная новизна работы представлена:

- методом ограничения моментов, возникающих в кинематических связях асинхронного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой;

- аналитической зависимостью значения среднегеометрического корня характеристического уравнения разрабатываемой системы ЭП как от времени регулирования, так и от требуемой полосы пропускания;

- методикой синтеза системы асинхронного ЭП с векторным управлением и нелинейным РС переменной структуры, позволяющей рассчитывать параметры регулятора и НС при заданных параметрах нежесткой механики, уровне ограничения моментов и полосе пропускания системы ЭП;

- методикой синтеза НС с повышенным (вторым и более) порядком астатизма, позволяющих в условиях действия на объект управления внешних возмущений повысить точность восстановления как переменных объекта, так и возмущений.

Практическую значимость имеют следующие результаты работы:

- рекомендации по настройке РС, обеспечивающей сохранение монотонности переходных процессов и быстродействия системы при вариации параметров объекта;

- результаты исследования наблюдателей состояния полного порядка, а также астатических НС, в том числе с повышенным порядком астатизма, позволяющие дать рекомендации по использованию каждого типа наблюдателей в системах многосвязного ЭП с нежесткой механикой;

- методика разработки средств коммуникации, ориентированная на создание систем многосвязного асинхронного ЭП, свободно обменивающихся информацией в режиме реального времени как между индивидуальными

ЭП так и с вышестоящим уровнем управления при минимальных аппаратных затратах.

На защиту выносятся следующие результаты:

- структура, методика расчета и настройки параметров нелинейного РС переменной структуры многосвязного асинхронного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой;

- структуры, методики расчета и результаты исследований НС с ас-татизмом повышенного порядка;

- методика разработки средств коммуникации для индивидуальных комплектных ЭП в системе многосвязного ЭП.

Реализация и внедрение результатов работы. Материалы диссертационной работы, касающиеся синтеза РС и НС, ограничения регулируемых переменных и обеспечения свободного информационного обмена между ЭП и другими устройствами, реализованные в преобразователях частоты марки ЭПВ, серийно выпускаемых ООО «ЭЛПРИ» Чебоксарского электроаппаратного завода, приняты к внедрению в ГУП «Конструкторское бюро приборостроения» (г.Тула), а также внедрены в безредукторном ЭП лифта, разработанном совместно с ОАО «НИПТИЭМ» (г. Владимир), а также нашли применение в учебном и научно-исследовательском процессах на кафедре "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Ивановского государственного энергетического университета.

Апробация работы. Основные положения работы и её результаты докладывались и обсуждались на Межвузовских научно-технических конференциях «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности » (ПОИСК-2003 и ПОИСК-2004, Иваново, 2003 г. и 2004 г.); I Международной научно-технической конференции «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности» (ПИКТЕЛ-2003, Иваново, 2003 г.); Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологий» (XI, XII, XIV Бенар-досовские чтения, Иваново, 2003 г., 2005 г., 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Теория и инженерия металлургических процессов» (Краков, Польша, 2003 г.); Десятой ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 1 доклад зарубежом (в Польше) и 6 статей в журналах, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендуемых ВАК Минобразования России.

Структура и объём работы. Диссертационная работа включает введение, пять разделов, заключение, список использованной литературы и приложение. Она содержит 159 страниц основного текста, 92 рисунка, 5 таблиц,

список использованной литературы, включающий 109 наименований, и приложение на 32 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и задачи диссертации, её научная новизна и практическая значимость.

В первом разделе определен класс объектов исследования, куда отнесены системы многосвязного асинхронного ЭП, имеющие в своем составе два и более комплектных ЭП, включающих двигатель и преобразователь частоты (ПЧ) с векторной системой управления и приводящих в движение через систему нежестких кинематических связей одну РМ. К таким объектам относятся опорно-поворотные устройства подъемно-транспортных механизмов и специальных установок, а также промышленные роботы.

На основе российских и международных стандартов, технических заданий на разработку систем ЭП рассматриваемого класса и особенностей объектов определены требования к системе управления, основным из которых является монотонность динамики не только скорости РМ, но и моментов в кинематических связях в условиях действующих ограничений и внешних возмущений, а также вариаций параметров механики (моментов инерции двигателей и РМ, жесткости и вязкости кинематических связей). При этом полоса пропускания по скорости РМ, ориентированной на микропроцессорную реализацию, должна иметь значение не менее 20 Герц. Обязательным в таком случае этапом проектирования системы ЭП должна быть разработка аппаратных средств и программных опций, выполняющих задачи обмена информацией, управления и автоматизации в режиме реального времени.

Предложена классификация и выполнен анализ способов демпфирования механических колебаний в ЭП, Установлено, что наиболее перспективной с точки зрения выполнения поставленных требований является структура с общим РС (рис. 1), получающим от НС информацию о координатах объекта, восстановленных с учетом действия на объект возмущений сложной формы. Для исключения влияния зазоров механических передач следует использовать систему создания распора, формирующую управляющие воздействия для каждого комплектного ЭП.

Для разработки требований и рекомендаций по проектированию средств коммуникации ЭП рассмотрено его место в структуре автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) и задачи, стоящие перед ним как элементом этой структуры. Выполнен обзор и сравнительный анализ существующих средств коммуникации ЭП. В результате показана необходимость использования в системе ЭП открытой промышленной шины (реМЬш) и других средств коммуникации.

Рис. 1. Функциональная схема системы управления многосвязным асинхронным электроприводом объекта с нежесткой механикой

Второй раздел посвящен разработке математической модели многосвязного асинхронного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой. Показано, что наличие в системе векторного управления с ориентацией тока статора по полю ротора блока компенсации перекрестных связей исключает взаимное влияние электрической и механической частей ЭП, что усиливает необходимость демпфирования упругих колебаний механической части средствами системы управления. С учетом общепринятых допущений и представления контура электромагнитного момента двигателя безынерционным динамическим звеном в результате эквивалентирования многомассовой системы разработана математическая модель объекта в виде двухмассовой вяз-коупругой электромеханической системы (ЭМС). Адекватность полученной модели подтверждена имитационными и натурными экспериментами.

Для обеспечения максимального быстродействия разрабатываемой системы управления выполнен анализ связи между требованиями к её динамике и параметрами распределения в соответствии с биномом Ньютона корней её характеристического уравнения. В результате получены соотношения, позволяющие определять значение среднегеометрического корня ®0г по заданной полосе пропускания / з системы ЭП в виде:

со,,

• .. (1)

л/103/10л-1 °г £(*/(2л)) где п - порядок полинома Ньютона.

Полученные соотношения позволяют выбирать со0г при проектировании систем управления не по номограммам или экспертным оценкам разработчика, а точно рассчитывать, исходя из требований технического задания, а также корректно соотносить требования к динамике РС и НС.

В третьем разделе рассмотрена методика синтеза РС. Установлено, что принятый для синтеза объект полностью управляем и наблюдаем. Синтезирован РС двухмассовой вязкоупругой ЭМС (рис. 2), при этом коэффициенты регулятора получены в виде:

^ = -c2{J1+J2) ■

к = +bc(Jl + J2)^ (2)

3 32с

где Ь - соответственно моменты инерции первой эквивалентной

(двигателя) и второй (РМ) масс, коэффициенты жесткости и вязкости.

Соотношения (2) позволяют автоматизировать процессы синтеза и настройки РС, разработать алгоритмы оптимизации или адаптации его параметров в условиях вариации параметров механики объекта.

и

О]

л/,.

ГЪ

Регулятор состояния с ограничением

и„,Р

к,

Л/„

Компенсатор

вязкоуггругого

момента

I

и,1

Формирователь

ачгоритма переключения

IV, М -*&-* \Vrfs)

и,К

Рис. 2. Структурная схема нелинейного регулятора состояния переменной структуры

Для ограничения упругого и вяз-коупругого моментов в РС выделен контур упругого момента с его ограничением на входе. Для оптимизации процессов в выделенном контуре синтезирован компенсатор вязкоупругого момента, представляющий собой пропорциональный регулятор момента и

апериодический фильтр на входе контура с передаточными функциями:

си, +J1 +J1k„ 4Л.)

(3)

при . =/ _2с.

Т~Г1 ' г лАЛ« «'Ос АЛ» _ ,

Ь Ч 2 - о

Переключение структуры РС выполняется в соответствии со следующим алгоритмом:

(4)

\и,

где

ПРИ \ипг

и,К, при |<УЛ7>| >£„,,,. Му о^^КЗс-Ьи„г) _

уровень ограничения сигнала на входе

контура упругого момента.

Как показали имитационные эксперименты, использование разработанного РС (рис. 2) в системе управления многосвязным асинхронным ЭП объекта с нежесткой механикой обеспечивает монотонное изменение как скорости РМ, так и моментов во всех режимах работы, а также ограничивает упругий момент на заданном уровне.

Обеспечение работоспособности и основных показателей качества разработанной системы управления в условиях вариации параметров объекта достигается настройкой РС. Одним из требований к настройке его параметров является обеспечение высоких демпфирующих свойств и сохранение монотонности переходных процессов в системе управления при заданном быстродействии в условиях вариации параметров механики.

Рассмотрено использование пакета прикладных программ Simulink Response Optimization для решения поставленной задачи. Выявлены достоинства и недостатки указанного инструмента, главным из которых является невозможность с его помощью обеспечить одновременно монотонность переходных процессов как скорости РМ, так и упругого момента в условиях вариации параметров объекта.

Предложена обобщенная методика настройки параметров PC, в основу которой положено определение параметров механики, обусловливающих наибольшую колебательность переходных процессов, и расчет по ним параметров регулятора (2)-{4). Методика состоит из этапов определения варьируемых параметров и требований к системе управления, её линеаризации, поиска наихудшего сочетания значений варьируемых параметров, расчете параметров регулятора при найденных значениях варьируемых параметров и проверки выполнения поставленных на первом этапе требований.

В результате анализа соотношений, полученных для резонансной час-

тоты о)р и JIA4X двухмассовой вязкоупругой ЭМС в виде:

' 11 JJ-.

1

b{J\ +J2) Sj.j,

\ 2

(5)

L{0 (о) = 201g

\со2((с(^ +J2)-JlJico2)2 +Ъгб)г(.7, +Jг)2)

и исследования влияния на них вариации параметров механики установлено, что знаки изменения каждого параметра механики и частоты & совпадают.

С учетом того, что колебательность скорости РМ во временной области наиболее существенно проявляется на частоте задающего сигнала, равной о)р,

показана возможность определения искомой настройки регулятора при известных предельных значениях параметров механики объекта: ./, • и, и /п1, 37-п2 и У2/и2, с-п3 и с/п3, Ь-п4 и Ып4, где П], п2, п3,п4 - задаваемые, исходя из особенностей объекта или технологического процесса, кратности изменения параметров.

На основе декомпозиции системы управления к подсистеме с линейным РС и одноконтурной подсистеме регулирования вязкоупругого момента рассмотрено влияние каждого из параметров механики и их сочетаний, а также среднегеометрического корня на динамику системы. В результате установлено, что искомой является настройка РС (рис. 2) на следующее сочетание параметров: /и2, с/п3, Ы п4■ Анализ временных характеристик

системы до (рис. 3) и после (рис. 4) настройки параметров РС показывает, что в результате сохраняется быстродействие системы и монотонность переходных процессов как скорости РМ, так и упругого момента. На рис. 3 и 4 кривая

1 полумена при параметрах механики объекта 3,-1,5, 32/5, с! 2, 6/2, кривая

2 - при исходных параметрах 3,, 32, с, Ь, кривая 3 - соответственно при 3,4,5, 33/5, с-2, Ы2.

от 5рев<||5р2)

при стандартной настройке регулятора

с предложенной настройкой регулятора

В четвертом разделе рассмотрена задача информационного обеспечения РС, в том числе в условиях действия внешних возмущений. Наличие возмущения вносит вынужденную составляющую в переходный процесс восстановления переменной НС. При постоянном возмущении имеет место статическая ошибка восстановления переменной, которая увеличивается при линейно нарастающем возмущении. При оборотных пульсациях статического момента ошибка изменяется по гармоническому закону. Ошибки в канале обратной связи по состоянию объекта приводят к недопустимым погрешностям при управлении состоянием объектов с нежесткой механикой.

Предложена методика синтеза структуры и анализа динамики НС как без учета, так и с учетом возмущений, действующих на объект. В основе методики лежит представление информации о возмущении в виде математической модели и расширении, с её учетом, модели объекта управления. Представление возмущения с разной степенью детализации (квазистационарное, с квазистационарной скоростью изменения и т.д.) позволяет синтезировать НС с астатизмом 1-го, 2-го и т.д. порядка. Использование астатических НС в системах управления объектами с нежесткой механикой позволяет не только безошибочно восстанавливать переменные объекта, но и оценивать возмущение при разработке системы управления, инвариантной к действию внешних возмущений.

Для математической модели многосвязного асинхронного ЭП с нежесткой механикой разработаны структуры и получены аналитические соотношения для параметров НС полного и с астатизмом первого и второго (рис. 5) порядков. Исследованы их статические и динамические характеристики. Выполненные исследования подтвердили теоретические положения о том, что в оценках переменных отсутствуют ошибки, соответствующие порядку астатизма НС. Показано, что с ростом полосы

пропускания наблюдателя уменьшаются ошибки восстановления переменных.

Выполнен

анализ

реализуемости задаваемой полосы пропускания НС в цифровой системе управления. Разработан алгоритм и программа

Рис. 5. Структурная схема наблюдателя состояния с астатизмом второго порядка

вычисления наибольшего реализуемого значения полосы пропускания при заданных в процессе синтеза НС периоде расчета и размерности переменных.

Исследование чувствительности НС к вариации параметров механики объекта при изменении момента двигателя позволило установить отсутствие установившейся ошибки при восстановлении скоростей двигателя и РМ астатическими НС и её наличие при восстановлении упругого момента в случае отклонения J,. Также установлено, что возникающие ошибки восстановления момента и динамическая восстановления скоростей имеют знак, зависящий от знака отклонения параметра механики, что может быть использовано для настройки НС и PC.

Выполнен анализ необходимых условий реализации и предложена структура динамического закрытия зазора механических передач, среди которых основным является наличие информации о моментах в кинематических связях, получаемой от НС. Предложен метод мягкого, безударного зацепления зубьев шестерен в системах ЭП.

Пятый раздел посвящен разработке и реализации средств коммуникации систем многосвязного ЭП. Предложена методика разработки средств коммуникации, включающая этапы определения требований, выбора аппаратных и программных средств коммуникации, их реализации, тестирования и корректировки, разработки технической документации и проведения испытаний.

Использование предложенной методики при разработке средств коммуникации многосвязного ЭП на базе комплектных ЭП серии ЭПВ позволило получить набор указанных средств с функциональными возможностями, не уступающими, а по ряду показателей превосходящими лучшие зарубежные аналоги. Так реализованный протокол MODBUS поддерживает режимы как RTU, так и ASCII, скорость передачи данных до 125 кбит/с и 11 стандартных функций MODBUS. Время реакции на кадры управления составляет менее 1 миллисекунды, что позволяет реализовать в одном из ПЧ программный модуль управления системой многосвязного ЭП в режиме реального времени вместо использования для этих целей промышленного контроллера.

Созданный программный комплекс для персонального компьютера VCDrive позволяет управлять и диагностировать, в том числе с помощью встроенного виртуального осциллографа, систему ЭП в режиме реального времени, настраивать её в автоматизированном режиме, а также обновлять программное обеспечение преобразователей частоты.

На испытательном стенде (рис. 6), включающем кинематически связанные асинхронный (АИРЮОЫУЗ: 4 кВт, 1410 об/мин, 8,5 А) и синхронный (5ДВМ215 А25ЕТ2УХЛ4: 2000 об/мин, 15 А, 23 Нм) двигатели I с датчиками скорости ЛИР-ПП-158 (энкодер, 10000 меток/оборот) и ЛИР-ПР-158АТ (ре-зольвер, 10000 периодов), а также индивидуальными преобразователями частоты 2 (ЭПВ-ТТПТ-16-380-2АП и ЭПВ-ТТПТ-25-380-ЗСР, управляющий

контроллер ADMC401, интерфейсный - FUJITSU MB90F598G), объединенными в сеть 3 MOD В US (RTU, 115200 бит/с) с управлением от персонального компьютера 4, проведены экспериментальные исследования разработанных средств коммуникации, подтвердившие их широкие функциональные возможности и соответствие поставленным при разработке требованиям.

В качестве иллюстрации, на рис. 7 приведена полученная с помощью программы VCDrive осциллограмма отработки асинхронным ЭП периодически изменяющегося задания, поступающего по коммуникационному каналу MOD В US.

Рис. 6. Общий вид Рис. 7. Осциллограмма отработки задания,

экспериментального стенда поступающего от ПК по каналу MODBUS

В заключении сформулированы основные выводы и результаты работы.

В приложениях приведены результаты исследований и программы, не вошедшие в основную часть работы, акты внедрения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

I. Определены основные требования к системе многосвязного асинхронного ЭП, имеющей в своем составе два и более комплектных ЭП с векторной системой управления, связанных через нежесткие кинематические связи с одной рабочей машиной, включающие обеспечение монотонности переходных процессов с сохранением работоспособности и основных показателей качества в условиях изменения параметров механики и действующих внешних возмущений, а также свободного информационного обмена между элементами системы ЭП.

2. Предложена классификация и выполнен анализ способов демпфирования механических колебаний, в результате которого установлено, что наиболее эффективным способом удовлетворения поставленных требований является использование методов теории пространства состояний.

3. Установлено, что использование системы векторного управления с ориентацией вектора тока статора по вектору потокосцепления ротора исключает демпфирование двигателем колебаний механической части ЭП и позволяет реализовать предельно допустимое быстродействие в контуре электромагнитного момента двигателя, который при синтезе регуляторов механических координат ЭП может быть представлен безынерционным динамическим звеном.

4. Для распределения корней характеристического уравнения по биному Ньютона, обеспечивающего монотонный характер переходных процессов, получены аналитические зависимости и процедуры определения среднегеометрического корня как по заданному времени регулирования, так и по требуемой полосе пропускания, что также позволяет корректно соотносить требования к динамике регуляторов и наблюдателей состояния.

5. Предложена структура и методика расчета по заданным параметрам механики, уровню ограничения моментов и полосе пропускания системы параметров нелинейного регулятора состояния переменной структуры, обеспечивающего при заданном быстродействии монотонность переходных процессов скорости рабочей машины, а также моментов в передачах при их ограничении.

6. Предложена обобщенная методика настройки параметров разработанного регулятора состояния, обеспечивающая монотонность переходных процессов скорости рабочей машины и вязкоупругого момента при вариациях параметров механики и не снижающая быстродействие системы.

7. Разработана методика синтеза статических и астатических наблюдателей состояния, в основе которой лежит представление информации о внешних воздействиях в виде математической модели возмущения и расширении с её учетом модели объекта управления, что позволяет учитывать с разной степенью детализации любое количество возмущений, действующих на объект.

8. Для рассматриваемого в работе класса объектов разработаны математические модели наблюдателей состояния полного и с астатизмом первого и второго порядков, исследования которых подтвердили отсутствие в восстановленных значениях переменных объекта установившихся ошибок, соответствующих порядку астатизма наблюдателя, а также позволили выявить зависимость ошибок восстановления переменных от знака отклонения параметров механики, что может быть использовано для настройки наблюдателей и регулятора состояния.

9. Предложена структура системы динамического закрытия зазора механических передач, позволяющая с минимальными затратами мощности закрывать зазор в любых режимах работы ЭП, а также метод мягкого, безударного зацепления зубьев шестерен с использованием элемента с S-образной характеристикой.

10. Предложена методика разработки средств коммуникации электропривода, включающая этапы определения требований, реализации и проведения испытаний аппаратных и программных средств коммуникации, использование которой при создании преобразователей частоты серии ЭПВ и учебно-исследовательских стендов на их базе позволило обеспечить свободный информационный обмен в режиме реального времени между элементами систем ЭП.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Анализ вариантов построения регуляторов и наблюдателей САУ с упругими связями /А.Б. Виноградов, В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности - 2003.-№5-С. 87-93.

2. Многомассовые нежесткие электромеханические системы с модальными регуляторами переменной структуры / А.Б. Виноградов, В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Вестник ИГЭУ,- Иваново, 2003 - № 1С. 44-51.

3. Система управления асинхронным электроприводом с нелинейным модальным регулятором переменной структуры / А.Б. Виноградов, В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 2005.- № 2,- С. 87-90.

4. Глазунов, В.Ф. Разработка и исследование многодвигательных систем электроприводов переменного тока с нежесткой механикой / В.Ф. Глазунов, С.К. Лебедев, Н.Е. Гнездов // Вестник ИГЭУ- Иваново, 2005-№ З.-С. 6-11.

5. Гнездов, Н.Е. Оптимизация параметров нелинейного регулятора состояния переменной структуры в электроприводах с нежесткой механикой / Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Вестник ИГЭУ,- Иваново, 2007,- № 3 - С. 3336.

6. Лебедев, С.К. Выбор параметров стандартных распределений при синтезе электроприводов / С.К. Лебедев, Н.Е. Гнездов, A.A. Короткое // Вестник ИГЭУ.- Иваново, 2008.- № 3,- С. 14-16.

в прочих изданиях:

7. Глазунов, В.Ф. Цифровые алгоритмы модального управления электроприводом с нежесткой механикой / В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности

(ПОИСК - 2003): Сб. материалов межвузовской науч.-технич. конф. аспирантов и студентов.- Иваново: ИГТА, 2003 - С. 227-228.

8. Гнездов, Н.Е. Проектирование цифровых наблюдателей состояния многомассовых нежестких электромеханических систем / Н.Е. Гнездов, А.Е. Круглов, С. К. Лебедев // Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности (ПИКТЕЛ - 2003): Сб. материалов I междунар. науч.-технич. конференции- Иваново: ИГТА, 2003-С. 126-127.

9. Синтез цифровой системы управления многосвязным асинхронным электроприводом с нежесткой механикой / С.К. Лебедев, А.Б. Виноградов, Н.Е. Гнездов, И.В. Токарев, Д.Б. Николаев // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XI Бенардосовские чтения): Тез. докл. междунар. науч.-технич. конференции.- Иваново: ИГЭУ, 2003,- Т. 1- С. 216.

10. Digital control system design for induction motor drive with unrigid mechanics / A.B. Vinogradov, V.F. Glazunov, N.E. Gnezdov, S.K. Lebedev // Proc. "Theory and Engineering of Metallurgical Processes. International Scientific and Technical Conference. Cracow, 10-12 June 2003."- Cracow: AGH, 2003-P. 357-369.

11. Гнездов, Н.Е. Алгоритмы практической реализации цифровых наблюдателей состояния в МПЦ СУ ЭП / Н.Е. Гнездов, В.Ф. Глазунов, С.К. Лебедев // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. десятой ежегодн. междунар. науч.-технич. конф. студентов и аспирантов.- Москва: МЭИ, 2004,- Т. 2,- С. 98-99.

12. Система динамического закрытия зазора в упруговязкой электромеханической системе / Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев, И.В. Токарев, В.Ф. Глазунов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК - 2004): Сб. материалов межвузовской науч.-технич. конф. аспирантов и студентов,- Иваново: ИГТА, 2004 - С. 88-89.

13. Наблюдатели состояния многомассовых нежестких электромеханических систем / С.К. Лебедев, Н.Е. Гнездов, А.Е. Круглов, Д.Б. Николаев // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК - 2004): Сб. материалов межвузовской науч.-технич. конф. аспирантов и студентов - Иваново: ИГТА, 2004.- С. 93-94,

14. Журавлев, С.В. Многофункциональный программно-аппаратный комплекс управления преобразователями частоты серии ЭПВ // С.В. Журавлев, Н.Е. Гнездов, В.Л. Чистосердов // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XII Бенардосовские чтения): Тез. докл. междунар. науч.-технич. конференции-Иваново: ИГЭУ, 2005.-Т. 1.-С. 183.

15. Лебедев, С.К. Исследование наблюдателей состояния механических переменных электроприводов / С.К. Лебедев, Н.Е. Гнездов, К.С. Лебедев // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XII Бенардосовские

чтения): Тез. докл. междуиар. иауч.-технич. конференции - Иваново: ИГЭУ, 2005 .-T. 1.-С. 186.

16. Разработка многодвигательных систем с нежесткой механикой на базе электроприводов серии ЭПВ / В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев, И.В. Орлов // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XII Бенардосовские чтения): Тез. докл. междунар. науч.-технич. конференции.-Иваново: ИГЭУ, 2005,- Т. 1.- С. 187.

17. Гнездов, Н.Е. Обеспечение ограничения переменных и робастно-сти в электроприводах с нежесткой механикой / Н.Е. Гнездов // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XIV Бенардосовские чтения): Тез. докл. междунар. науч.-технич. конференции,- Иваново: ИГЭУ, 2007 - Т. 1-С. 234.

18. Чистосердов, В.Л. Средства коммуникации современных электроприводов переменного тока / В.Л. Чистосердов, Н,Е. Гнездов, C.B. Журавлев // Состояние и перспективы развития электротехнологии (XIV Бенардосовские чтения): Тез. докл. междунар. науч.-технич. конференции- Иваново: ИГЭУ, 2007-T. 1.-С.251.

ГНЕЗДОВ Николай Евгеньевич

МНОГОСВЯЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ И НЕЖЕСТКОЙ МЕХАНИКОЙ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Лицензия ИД № 05285 от 4 июля 2001 г. Подписано в печать 14.01.09. Формат 60x84 1/16. Печать плоская. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 17. ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34.

Отпечатано в РИО ИГЭУ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ. б

1. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСВЯЗНЫМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С НЕЖЕСТКОЙ МЕХАНИКОЙ.

1.1. Общая характеристика и требования к системам многосвязного асинхронного электропривода с векторным управлением и нежесткой механикой.

1.2. Классификация и анализ способов демпфирования механических колебаний в электроприводе с нежесткой механикой.

1.3. Анализ средств коммуникации современных электроприводов.

1.4. Задачи работы.

Выводы.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МНОГОСВЯЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ВЕКТОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

И НЕЖЕСТКОЙ МЕХАНИКОЙ.

2.1. Анализ особенностей векторного управления асинхронным двигателем при управлении электроприводом с нежесткой механикой.

2.2. Разработка математического описания многосвязного асинхронного электропривода с векторным управлением и нежесткой механикой.

2.3. Анализ связи между требованиями к динамике и параметрами стандартных форм распределения корней характеристического уравнения.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА РЕГУЛЯТОРА СОСТОЯНИЯ МНОГОСВЯЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С НЕЖЕСТКОЙ МЕХАНИКОЙ.

3.1. Синтез регулятора состояния электропривода с нежесткой механикой с учетом ограничения вязкоупругого момента.

3.1.1. Синтез линейного регулятора состояния.

3.1.2. Ограничение моментов в механических передачах.

3.1.3. Оптимизация контура вязкоупругого момента.

3.1.4. Устойчивость и исследование разработанной системы управления с регулятором состояния.

3.2, Методика настройки параметров регулятора состояния для обеспечения робастных свойств электропривода.

3.2.1. Использование пакета SimulinkResponse Optimization.

3.2.2. Настройка параметров линейного регулятора состояния.

3.2.3 Настройка параметров компенсатора вязкоупругого момента.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА НАБЛЮДАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ ВНЕШНИХ ВОЗМУЩЕНИЙ.

4.1. Оценка влияния возмущения на восстановление переменных состояния.

4.2. Методика синтеза астатических наблюдателей состояния.

4.3. Синтез наблюдателей состояния.

4.4. Исследование статических и динамических характеристик наблюдателей состояния.

4.5. Динамическое закрытие зазора механических передач.

Выводы.

5. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ СРЕДСТВ КОММУНИКАЦИИ ДЛЯ СИСТЕМ МНОГОСВЯЗНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

5.1. Методика разработки средств коммуникации электропривода.

5.2. Разработка требований и выбор средств коммуникации для системы много связного электропривода.

5.3. Программно-аппаратный комплекс настройки и управления электроприводами серии ЭПВ.

5.3.1. Разработка программного обеспечения преобразователей частоты серии ЭПВ для обеспечения развитых средств коммуникации.

5.3.2. Разработка адаптераРС-СШ^

5.3.3. Описание программного комплекса ГСОиге для настройки и управления сетью электроприводов с персонального компьютера.

5.4. Экспериментальное исследование разработанных средств коммуникации.

Выводы.

Решение важной государственной задачи удвоения ВВП невозможно без существенного повышения производительности труда. В решении этой задачи особая роль принадлежит автоматизированному ЭП, обеспечивающему преобразование электрической энергии в механическую и движение до 90% механизмов и машин в промышленности. Бурное развитие силовой электроники и микропроцессорных средств позволило реализовать сложные алгоритмы управления двигателями переменного тока. В результате асинхронный ЭП с векторным управлением стал доступным и широко используется при создании и модернизации систем ЭП, в том числе систем многосвязного ЭП, когда несколько ЭП приводят в движение общую РМ

При этом в условиях жестких требований к энергетике, быстродействию и полосе пропускания таких ЭП необходимо демпфировать колебания, вызванные нежесткостью кинематических связей. Эта проблема стала предметом исследований достаточно давно. В работах Ю.А. Борцова, Б.Ш. Бургина, Г.М. Иванова, Б.В. Квартального, В.И. Ключева, Г.Г. Соколовского, C.B. Тарарыкина, В.М. Шестакова и других выполнены исследования взаимного влияния электрической и механической частей ЭП, предложены последовательная и параллельная коррекция систем подчиненного регулирования, а также синтез регуляторов состояния, обеспечивающих необходимое качество регулирования. Но в большинстве работ рассматриваются системы ЭП постоянного тока. В системах асинхронного многосвязного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой обеспечению монотонности переходных процессов скорости РМ и моментов в передачах при максимальном быстродействии, вариации моментов инерции двигателей и РМ, коэффициентов жесткости и вязкости, а также информационному обеспечению системы, в том числе в условиях действия внешних возмущений, уделено недостаточно внимания.

В ноябре 2007 года Между народной электротехнической комиссией была принята группа стандартов IEC 61800-7 [108], определяющая виды интерфейсов и профили систем ЭП [105, 109]. Кроме собственно требований и правил общения ЭП с управляющим устройством верхнего уровня принятие такого стандарта подтверждает, что средства коммуникации являются необходимой и неотъемлемой частью систем ЭП. В системах многосвязного ЭП, где интеллект системы распределен между индивидуальными комплектными ЭП и вышестоящим управляющим устройством, обеспечение свободного обмена информацией между элементами системы в режиме реального времени является необходимым условием эффективной работы оборудования. Под свободой в данном случае имеется в виду способность обмена за определенный отрезок времени объемом данных, необходимым для выполнения функций каждого элемента системы.

Для решения этой задачи производители современных комплектных ЭП оснащают их средствами коммуникации, реализующими поддержку коммуникационных протоколов, выполняющими функции промышленного контроллера и другими. Но на сегодняшний день общепринятого набора средств коммуникации и критериев их выбора еще не сложилось.

В этой связи разработка системы многосвязного асинхронного электропривода с векторным управлением и нежесткой механикой, а также требований и методики разработки средств коммуникации этой системы представляется актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка методики синтеза систем управления многосвязным асинхронным электроприводом с векторным управлением и нежесткой механикой, обеспечивающей свободный обмен информацией между элементами системы в условиях действия внешних возмущений.

В соответствии с указанной целью решены следующие задачи:

- выполнен анализ способов демпфирования механических колебании в ЭП с упругими кинематическими связями;

- разработана математическая модель многосвязного асинхронного ЭП с нежесткой механикой с учетом особенностей векторного управления;

- разработаны структура и методика расчета параметров микропроцессорной системы управления скоростью РМ и моментами в передачах, обеспечивающие демпфирование их колебаний и ограничение моментов в передачах в условиях вариации параметров объекта;

- выполнен синтез НС объекта, учитывающих действие на него внешних возмущений;

- создана и апробирована методика разработки средств коммуникации индивидуальных комплектных ЭП, проведены экспериментальные исследования созданных средств коммуникации.

Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы методы теории пространства состояний, модального управления, метод операционного исчисления, аппарат передаточных функций и структурных схем, методы имитационного моделирования и натурного эксперимента.

Научная новизна работы представлена:

- методом ограничения моментов, возникающих в кинематических связях асинхронного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой;

- аналитической зависимостью значения среднегеометрического корня характеристического уравнения разрабатываемой системы ЭП как от времени регулирования, так и от требуемой полосы пропускания;

- методикой синтеза системы асинхронного ЭП с векторным управлением и нелинейным РС переменной структуры, позволяющей рассчитывать параметры регулятора и НС при заданных параметрах нежесткой механики, уровне ограничения моментов и полосе пропускания системы ЭП;

- методикой синтеза НС с повышенным (вторым и более) порядком астатизма, позволяющих в условиях действия на объект управления внешних возмущений повысить точность восстановления как переменных объекта, так и возмущений.

Практическую значимость имеют следующие результаты работы:

- рекомендации по настройке РС, обеспечивающей сохранение монотонности переходных процессов и быстродействия системы при вариации параметров объекта;

- результаты исследования наблюдателей состояния полного порядка, а также астатических НС, в том числе с повышенным порядком астатизма, позволяющие дать рекомендации по использованию каждого типа наблюдателей в системах многосвязного ЭП с нежесткой механикой;

- методика разработки средств коммуникации, ориентированная на создание систем многосвязного асинхронного ЭП, свободно обменивающихся информацией в режиме реального времени как между индивидуальными ЭП так и с вышестоящим уровнем управления при минимальных аппаратных затратах.

На защиту выносятся следующие результаты:

- структура, методика расчета и настройки параметров нелинейного РС переменной структуры многосвязного асинхронного ЭП с векторным управлением и нежесткой механикой;

- структуры, методики расчета и результаты исследований НС с астатизмом повышенного порядка;

- методика разработки средств коммуникации для индивидуальных комплектных ЭП в системе многосвязного ЭП.

Реализация и внедрснне результатов работы. Материалы диссертационной работы, касающиеся синтеза РС и НС, ограничения регулируемых переменных и обеспечения свободного информационного обмена между ЭП и другими устройствами, реализованные в преобразователях частоты марки ЭПВ, серийно выпускаемых ООО «ЭЛПРИ» Чебоксарского электроаппаратного завода, приняты к внедрению в ГУЛ «Конструкторское бюро приборостроения» (г.Тула), внедрены в безредукторном ЭП лифта, разработанном совместно с ОАО

НИПТИЭМ» (г. Владимир), а также нашли применение в учебном и научно-исследовательском процессах на кафедре "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Ивановского государственного энергетического университета.

Апробация работы. Основные положения работы и её результаты докладывались п обсуждались на Межвузовских научно-технических конференциях «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2003 и ПОИСК-2004, Иваново, 2003 г. и 2004 г.); I Международной научно-технической конференции «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности» (ПИКТЕЛ-2003, Иваново, 2003 г.); Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологий» (XI, XII, XIV Бенардосовские чтения, Иваново, 2003 г., 2005 г., 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Теория и инженерия металлургических процессов» (Краков, Польша, 2003 г.); Десятой ежегодной международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 1 доклад за-рубежом (в Польше) и 6 статей в журналах, входящих в перечень периодических научных издании, рекомендуемых ВАК Минобразования России.

Структура и объём работы. Диссертационная работа включает введение, пять разделов, заключение, список использованной литературы и приложение. Она содержит 159 страниц основного текста, 92 рисунка, 5 таблиц, список использованной литературы, включающий 109 наименований, и приложение на 32 страницах.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Определены основные требования к системе многосвязного асинхронного ЭП, имеющей в своем составе два и более комплектных ЭП с векторной системой управления, связанных через нежесткие кинематические связи с одной рабочей машиной, включающие обеспечение монотонности переходных процессов с сохранением работоспособности и основных показателей качества в условиях изменения параметров механики и действующих внешних возмущений, а также свободного информационного обмена между элементами системы ЭП.

2. Предложена классификация и выполнен анализ способов демпфирования механических колебаний, в результате которого установлено, что наиболее эффективным способом удовлетворения поставленных требований является использование методов теории пространства состояний.

3. Установлено, что использование системы векторного управления с ориентацией вектора тока статора по вектору потокосцепления ротора исключает демпфирование двигателем колебаний механической части ЭП и позволяет реализовать предельно допустимое быстродействие в контуре электромагнитного момента двигателя, который при синтезе регуляторов механических координат ЭП может быть представлен безынерционным динамическим звеном.

4. Для распределения корней характеристического уравнения по биному Ньютона, обеспечивающего монотонный характер переходных процессов, получены аналитические зависимости и процедуры определения среднегеометрического корня как по заданному времени регулирования, так и по требуемой полосе пропускания, что также позволяет корректно соотносить требования к динамике регуляторов и наблюдателей состояния. I

5. Предложена структура и методика расчета по заданным параметрам механики, уровню ограничения моментов и полосе пропускания системы параметров нелинейного регулятора состояния переменной структуры, обеспечивающего при заданном быстродействии монотонность переходных процессов скорости рабочей машины, а также моментов в передачах при их ограничении.

6. Предложена обобщенная методика настройки параметров разработанного регулятора состояния, обеспечивающая монотонность переходных процессов скорости рабочей машины и вязкоупругого момента при вариациях параметров механики и не снижающая быстродействие системы.

7. Разработана методика синтеза статических и астатических наблюдателей состояния, в основе которой лежит представление информации о внешних воздействиях в виде математической модели возмущения и расширении с её учетом модели объекта управления, что позволяет учитывать с разной степенью детализации любое количество возмущений, действующих на объект.

8. Для рассматриваемого в работе класса объектов разработаны математические модели наблюдателей состояния полного и с астатизмом первого и второго порядков, исследования которых подтвердили отсутствие в восстановленных значениях переменных объекта установившихся ошибок, соответствующих порядку астатизма наблюдателя, а также позволили выявить зависимость ошибок восстановления переменных от знака отклонения параметров механики, что может быть использовано для настройки наблюдателей и регулятора состояния.

9. Предложена структура системы динамического закрытия зазора механических передач, позволяющая с минимальными затратами мощности закрывать зазор в любых режимах работы ЭП, а также метод мягкого, безударного зацепления зубьев шестерен с использованием элемента с 5-образной характеристикой.

10. Предложена методика разработки средств коммуникации электропривода, включающая этапы определения требований, реализации и проведения испытаний аппаратных и программных средств коммуникации, использование которой при создании преобразователей частоты серии ЭПВ и учебно-исследовательских стендов на их базе позволило обеспечить свободный информационный обмен в режиме реального времени между элементами систем ЭП.

1. Адаптер PC-CAN/RS485 Электронный ресурс. : техническое описание и руководство по эксплуатации / НТЦ электропривода Вектор. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). — Режим доступа: http://vectorgroup.ru/support/Manual Adapter.pdf, свободный.

2. Анализ вариантов построения регуляторов и наблюдателей САУ с упругими связями /

3. A.Б. Виноградов, В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности, 2003-№5. С.87-93.

4. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э. Кравчнк и др..- М.: Энергоиздат, 1982.-504 с.

5. Акимов, Л.В. Синтез статической СПР скорости двухмассового неустойчивого, под влиянием отрицательного вязкого трения, объекта методом полиномиальных уравнении / Л.В. Акимов , В.И. Колотило // Электротехника 2000 - №5, С.11-17.

6. Андреев, В.П. Основы электропривода / В.П. Андреев, Ю.А. Сабинин М.: Госэнерго-издат, 1963 - 772 с.

7. Анхимюк, В.Л. Проектирование систем автоматического управления электроприводами / В.Л. Анхимюк, О.Ф. Опейко.-Мн.: Выш. шк., 1986 143 е., ил.

8. Башарин, A.B. Управление электроприводами: учеб. пособие для вузов / A.B. Башарин,

9. B.А. Новиков, Г.Г. Соколовский-Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982 -392 е., ил.

10. Белов, М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: учебник для вузов / М.П. Белов, В.А. Новиков, Л.Н. Рассудов М.: Издательский центр «Академия», 2004 — 57б с.

11. Борцов, Ю.А. Автоматизированный электропривод с упругими связями. 2-е изд., пере-раб. и доп / Ю.А. Борцов, Г.Г. Соколовский.- СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербург. отд-ние, 1992.-288 с.

12. Борцов, Ю.А. Учет упруго-вязких связей при построении систем управления электроприводами / Ю.А. Борцов, Г.Г. Соколовский, Г.М. Иванов // Электричество- 1981.— №3,- С. 29-35.

13. Борцов, Ю.А. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением / Ю.А. Борцов, Н.Д. Поляхов , В.В. Путов.- Л.: Энергоатомиздат. Лен. отд-нне, 1984 — 216 с.

14. Булгаков, A.A. Частотное управление асинхронными двигателями / A.A. Булгаков.- М.: Энергоиздат, 1982.-216с.

15. Бургин, Б.Ш. Синтез структуры управления электроприводом постоянного тока с учетом упругого звена в механической передаче / Б.Ш. Бургин, Ф.К. Фоттлер.- Изв. вузов.

16. Электромеханика.- 1975.-№5 С. 519-525

17. Воронов, A.A. Основы теории автоматического управления. Часть 3. Оптимальные многосвязные и адаптивные системы / A.A. Воронов Л.: Энергия, 1970 - 328 с.

18. Воронов, A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость / A.A. Воронов М.: Наука, 1979.-335 с.

19. Глазунов, В.Ф. Разработка и исследование многодвигательных систем электроприводов переменного тока с нежесткой механикой / В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Вестник ИГЭУ.- Иваново, 2005.- № 3.- С. 6-11.

20. Гнездов, Н.Е. Оптимизация параметров нелинейного регулятора состояния переменной структуры в электроприводах с нежесткой механикой / Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Вестник ИГЭУ.- Иваново. 2007.-№ 3.- С. 33-36.

21. ГОСТ 27803-91. Электроприводы регулируемые для металлообрабатывающего оборудования и промышленных роботов. Технические требования. Введ. 1992-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 105, 3 с.

22. Гридько, Е. Современные тенденции в организации сетей промышленных предприятий / Е. Гридько // ММ Деньги и Технологии,- 2004 №8-9

23. Дьяконов, В.П. Компьютерная математика. Теория и практика / В.П. Дьяконов М.: Но-лидж, 2001,- 1296 с., ил.

24. Егоров, В.Н. Динамика систем электропривода / В.Н. Егоров, В.М. Шестаков Л.: Энер-гоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983.- 216 с.

25. Задорожний, H.A. Анализ электромеханического демпфирующего действия в электроприводах с вязким трением и упругим механическим звеном / H.A. Задорожний, В.Д. Земляков, А.Г. Ровенский // Электричество 1985- №5- С. 60-63.

26. Иванов, Г.М. Автоматизированный многодвигательный электропривод постоянного тока / Г.М. Иванов , Г.М. Левин , В.М. Хуторецкии,- М.: Энергия, 1978 160 с.

27. Иванов, Г.М. Автоматизированный электропривод агрегатов непрерывного действия / Г.М. Иванов, Б.К. Никитин,-М.: Энергоатомиздат, 1986.-224 с.

28. Иванов, Г.М. Автоматизированный электропривод в химической промышленности / Иванов, Г,М., Онищенко Г.Б.- М.: Машиностроение, 1975.-312 с.

29. Иванов, Г.М. Системы регулирования автоматизированных электроприводов с упругими звеньями механической части / Г.М. Иванов, И.Л. Бучева М.: Информэлектро, 1977.

30. Исследование и оптимизация взаимосвязанных систем электропривода испытательных стендов механических трансмиссий / Ю.А. Борцов и др. . — Электричество, 1979, №3-с. 34-40

31. Калман, Р. Очерки по математической теории систем / Р. Калман, П. Фалб, М. Арбиб,-М.: Мир, 1971.-400 с.

32. Квартальнов, Б.В. Динамика автоматизированного электропривода с упругими механическими связями / Б.В. Квартальнов М.: Энергия, 1965.-88 с.

33. Ключев, В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода / В.И. Ключев — М.: Энергия, 1971.-320 с.

34. Ключев, В.И. Оптимизация электроприводов с упругой связью по критерию минимума колебательности в переходных процессах / В.И. Ключев, Л.Я. Теличко // Электричество- 1977.-№1.- С. 38-42.

35. Ключев, В.И. Состояние и перспективы развития теории электропривода с упругими механическими связями / В.И. Ключев, Л.В. Жильцов, Ю.Т. Калашников // Электричество,- 1981.-№7.-С. 28-32.

36. Ключев, В.И. Теория электропривода / В.И. Ключев.- М.: Энергоатомиздат, 1985560 с.

37. Колганов, А.Р. Алгоритмы и программы функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами: Учебное пособие / А.Р. Колганов, C.B. Буренин. Иваново: ИГЭУ, 1997.- 140 с.

38. Кузнецов, Б.И. Ограничение переменных состояния при оптимальном управлении электромеханическими системами / Б.И. Кузнецов , А.А. Чаусов , Т.Б. Кузнецова // Электротехника- 2003,- №3, С.37-40.

39. Кузнецов, Б.И. Оптимальный астатический регулятор двухканальной системы с раздельной нагрузкой / Б.И. Кузнецов.- Электричество, 1995, №12,- с. 41-44

40. Кузовков, Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства / Н.Т. Кузовков М.: Машиностроение, 1976 - 184 с,

41. Лебедев, С.К. Выбор параметров стандартных распределений при синтезе электроприводов / С.К. Лебедев, Н.Е. Гнездов, А.А. Коротков // Вестник ИГЭУ- Иваново, 2008-№3.-С. 1.4-16.

42. Любашин, А.Н. Интегрированные системы автоматизации для отраслевых применений Электронный ресурс. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). - Режим доступа: http://\vww.rtsoft-training.ru/?p=600032, свободный

43. Любашин, А.Н. Системная интеграция и системный консалтинг Электронный ресурс. -Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). Режим доступа: http://vvwvv.rtsoft-training.ru ?p=600029. свободный

44. Любашин; А.Н. Ethernet на пути из офиса к промышленному предприятию Электронный ресурс. — Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). Режим доступа: http://w\vw.rtsoft-training.ru/?p=::600039, свободный

45. Марголин, Ю.М. Вынужденные колебания в вентильных электроприводах с упругими механическими связями / Ю.М. Марголин // Электротехника — 1978 №7- С. 11-14.

46. Михайлов, О.П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков-М.: Машиностроение, 1989-224 с.

47. Многомассовые нежесткие электромеханические системы с модальными регуляторами переменной структуры / А.Б. Виноградов, В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Вестник ИГЭУ.- Иваново, 2003.- № 1.- С. 44-51.

48. Мошиц, Г. Проектирование активных фильтров / Георг Мошиц , Петр Хорн. М: Мир, 1984.-320 с.

49. Новиков, В.А. Адаптивные устройства компенсации упругих механических колебаний в системах управления прецизиониыми электроприводами / В.А. Новиков // Изв. ЛЭТИ,1981.- №292.- с.43-50

50. Описания интерфейсов CAN, Centronics, 12С, IrDA, LVDS, MIDI, RS-232, RS-485, USB, статьи по интерфейсам Электронный ресурс. — Электрон, текстовые и графические дан. - Режим доступа: http://ww\v.ga\v.rii/html.cgi/txt/interface/index.htm, свободный

51. Отчет CAO за 2001-2002 года. Реконструкция БТА Электронный ресурс. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). - Режим доступа: http://www.sao.ru/Doc-k8/Science/Public/Reports/Y01 -02/. свободный

52. Пановко, Я.Г. Введение в теорию механических колебаний / Я.Г. Пановко.- М.: Наука, 1971.- 239 с.

53. Пахомов, А.Н. Модальные регуляторы цифровых электроприводов постоянного тока: автореф. дис: канд. техн. наук / Пахомов Александр Николаевич. Красноярск, 200419 с. : ил.-Библиогр.: с. 18-19.

54. Переелегин, Н.Г. Вопросы создания электроприводов, обеспечивающих ограничение упругих деформаций в механических системах ЭП / Н.Г. Переслегин.- Электропривод, 1980, вып. 4(84).

55. Переслегин, Н.Г. Демпфирующие свойства электропривода в многомассовых системах с упругими связями / Н.Г. Переслегин.- В кн.: Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1985

56. Псррн Синк (Perry Sink). Восемь открытых промышленных сетей и Industrial Ethetrnet Электронный ресурс. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). - Режим доступа: http://www.rtsoft-training.ru/?p=600053, свободный

57. Подборский, П.Э. Совершенствование методов синтеза систем управления электроприводами поворотных механизмов карьерных экскаваторов: автореф. дис: канд. техн. наук / Подборский Павел Эдуардович. Новокузнецк, 2006 — 18 с. : ил - Библиогр.: с. 17-18.

58. Полещук, В.И. Инвариантная оптимизация упругой двухмассовой системы с подчиненным регулированием координат / В.И. Полещук Электричество, 1997, №3 - с. 33-36

59. Преобразователи частоты Веспер Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.vesper.ru/

60. Преобразователи частоты Триол АТ-04 Электронный ресурс.: краткое описание. Режим доступа: http://www.triolcorp.com/index.php?id=71 1

61. Преобразователи частоты Электротекс Электронный ресурс.: краткое описание. Режим доступа: http://www.etx.ru/catalog/inverter/380v.php

62. Преобразователи частоты ABB ACS-800 Электронный ресурс.: техническое описание. -Режим доступа: http://www.ioIiettech.corn/abb acs-800 ас driveoverview.htm, свободный

63. Преобразователи частоты Danfoss FC300 Электронный документ.: инструкция по эксплуатации. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл). - Режим доступа: http://www.danfoss.com/Russia/BusinessAreas/DrivesSolutions/doc Е 1 MG33A650.pdf, свободный

64. Преобразователи частоты Hitachi Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.hitachi.nl/business/power plant/index.html. свободный

65. Преобразователи частоты КЕВ F5M Электронный документ.: руководство по эксплуатации. Режим доступа: httpVAvv-w. kcb.ru/ru/produkciia/chastotnvc-prcobrazovateli/ combivert-f5.html, свободный

66. Преобразователи частоты LG Industrial Systems Электронный ресурс.: краткое описание. — Режим доступа: http://www.privod.ru/products/invei1ers/preob.htm. свободный

67. Преобразователи частоты Mitsubishi Electric Электронный документ.: технический каталог. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл).— Режим доступа: http://www.consys.nl/documents/fr-v500eng.pdf, свободный

68. Преобразователи частоты Siemens Simovert MasterDrives Электронный документ.: инструкция по эксплуатации. Электрон, текстовые и графические дан. (1 файл).- Режим доступа: http://www.automation-drives.nl/ld/products/masterdrives/vc dcrus.pdf, свободный

69. Преобразователи частоты Vacon Электронный ресурс. Режим доступа: http://www. vacon.ru/

70. Рудаков, В.В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением / В.В. Рудаков, И.М. Столяров, В.А. Дартау.- Л.: Энергоатомиздат, 1987.- 136 с.

71. Рывкин, С.Е. Синтез цифрового управления электроприводом с упругими механическими передачами / С.Е. Рывкин, Д.Б. Изосимов, C.B. Банда // Электричество.- 2004-№ 11.- С. 46-55.

72. Синенко, О.В. Автоматизация предприятия вчера, сегодня, завтра или информационная поддержка рыночного лидерства / О.В. Синенко, В.Н. Леныпин.- ЗАО "РТСофт", Москва, "PCWeek", N 29, 2000

73. Синенко, О.В.Об интеграции АСУП и АСУТП в единую систему управления предприятием / О.В. Синенко, Н. Куцевич, В.Н. Леньшин ЗАО "РТСофт", Москва, "Промышленные контроллеры и АСУ", 10, 2000

74. Синтез полиномиальным методом с использованием цепных дробей регулятора скорости для исходно-неустойчивого ДЭМО с электроприводом ТПН-АД / Л.В. Акимов, В.В. Воинов, В.Т. Долбня, A.B. Пирожок // Электротехника 2003- №3.- С. 20-24

75. Система управления асинхронным электроприводом с нелинейным модальным регулятором переменной структуры / А.Б. Виноградов, В.Ф. Глазунов, Н.Е. Гнездов, С.К. Лебедев // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности 2005.- №2 - С.87-90.

76. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский М.: Издательский центр «Академия», 2006.- 272 с.

77. Справочник по автоматизированному электроприводу / под ред. В.А. Елисеева и A.B. Шинянского.—М.: Энергоатомиздат, 1983.-616 с.

78. Тарарыкин, C.B. Системы координирующего управления взаимосвязанными электроприводами / C.B. Тарарыкин, В.В. Тютиков- Иваново: Иван. гос. энерг. ун-т, 2000212 с.

79. Тарарыкин, C.B. Элементы структурной оптимизации следящих электромеханических систем с модальным управлением / C.B. Тарарыкин, В.В. Тютиков // Изв. вузов. Электромеханика- 1994.- №1-2.- С. 25-31.

80. Терехов, В.М. Системы управления электроприводов / В.М. Терехов, А.И. Осипов М.: Издательский центр «Академия», 2005.-304 с.

81. Терехов, В.М. Элементы автоматизированного электропривода: учебник для вузов. / В.М. Терехов.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-224 с.

82. Филичев, В.Т. Электромеханические системы с упругими связями: учеб. пособие/ Иван, гос. энерг. ун-т / В.Т. Филичев.- Иваново, 2002 132 с.

83. Чернышев, А.И. О демпфировании упругих колебаний автоматизированного электропривода постоянного тока / А.Н. Чернышев, B.J1. Грушко, M.J1. Прудков // Электричество.-1970.-№4,-С. 61-65.

84. Чиликин, М.Г, Теория автоматизированного электропривода / М.Г. Чиликин, В.И. Клю-чев, А.С. Сандлер- М.: Энергия, 1979.- 816 с.

85. Шестаков, В.М. Построение и оптимизация многодвигательных регулируемых электроприводов переменного тока непрерывно-поточных агрегатов / В.М. Шестаков- Электричество, 1997, №4 с. 45-48

86. Шестаков, В.М. Построение и оптимизация систем подчиненного регулирования электроприводов с упругими механическими передачами / В.М. Шестаков // Электричество.-1978.-№10-С. 50-54.

87. Шестаков, В.М. Системы электропривода бумагоделательного производства / В.М. Шестаков.- М.: Лесная промышленность, 1989 240 с.

88. Эпштейн, И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока / И.И. Эпштейн. — М.: ЭнергЬиздат, 1982.- 192с.

89. Blaschke, F. Das Prinzip der Feldorientierung, die Grundlage fur die Transvektor-Regelung von Drehfeldmaschinen / F. Blaschke // Siemens Zeitschrift.- 1971, №45, НЛО.

90. CAN Specification 2.0 part В (substituted by ISO 11898-1) Электронный ресурс. Электрон. текстовые и графические дан. (1 файл). — Режим доступа: http://www.can-cia.org/fileadmin/cia/specifications/CAN20B.pdf, свободный

91. CiA 303-1 DR VI.6: CANopen additional specification Part 1: Cabling and connector pin assignment Электронный ресурс. - Электрон, текстовые и графические дай. (1 файл). -Режим доступа: http://www. can-cia.org/index. phn?id=440. свободный

92. Felser, M. Comparison of different interfaces and profiles for power drive systems / M. Felser // Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, SPEEDAM 2004, Capri Italy 16-18 June, 2004

93. Floter, W. Die Transvektor-Regelung fur den feldorientierten Betrieb einer Asynchronmaschine / W. Floter, H. Ripperger // Siemens Zeitschrift.- 1971, №45, НЛО,- P.761-764.

94. Zeltwanger, Н. Generic Power Drive Systems / H. Zeltwanger // Praxis Profiline: Factory Automation, April 2007, page 2 to 3