автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Непрямое адаптивное управление электроприводом постоянного тока

На правах рукописи

О-"

Лопатин Александр Александрович

НЕПРЯМОЕ АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

05.09.03 - "Электротехнические комплексы и системы"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск- 2006

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор,

Иванчура Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пантелеев Василий Иванович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лыков Николай Борисович

Ведущая организация' ООО "Красноярский металлургический завод'

(г. Красноярск)

Защита состоится 02.0& 2006 года в на заседании диссертаци-

онного совета Д 212.098 04 при Красноярском государственном техническом университете по адресу ул. академика Киренского, 26, Красноярск, 660074,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Автореферат разослан 29 ° У 2006 года

Учёный секретарь диссертационного совета

ауд. Д 501.

Факс (3912) 43-06-92 (КГТУ, для каф. САПР)

E-mail sovet@front.ru

Телефон: (391-2) 912-295 (КГТУ, каф САПР)

дтн.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Создание высокоточных и бысгродействующих электроприводов, как основно! о элемента автоматизации и интенсификации технологических процессов, и систем управления, обеспечивающих высокую эффективность производства, является на сегодняшний день актуальной научно-техпической и хозяйственной задачей. Такие требования могут быть удовлетворены, в частности, за счет использования в системах электропривода средств микропроцессорной техники. Для решения вышеуказанных актуальных задач используется прикладная теория проектирования систем электропривода с микропроцессорным управлением. Однако неточность математического описания объекта управления, трудно прогнозируемое изменение параметров в процессе функционирования снижают эффективность использования традиционных методов автоматического управления. В связи с чем, является перспективным пугь построения систем, не требующих полной априорной информации об объекте управления (ОУ) и условиях его функционирования.

В настоящей работе предлагается решение проблемы учета изменения переменного запаздывания и параметров объекта управления электропривода постоянного тока с помощью создания системы непрямого адаптивного управления.

Внедрение непрямого адаптивного управления в системы электропривода является важной и актуальной задачей, поскольку позволяет повысить качество управления, не усложняя математического описания объекта управления и синтез микропроцессорного регулятора, что позволяет улучшить динамические характеристики электроприводов промышленных серий.

Объектом исследования являются цифровые системы управления электроприводом постоянного тока.

Предметом исследования являются динамические характеристики систем электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием.

Цель диссертационной работы разработка системы непрямого адаптивного управления электроприводом постоянного тока, учитывающей изменения запаздывания и параметров объекта управления.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи исследования:

- уточнить математическое описание электропривода постоянного тока с учетом переменного запаздывания объекта управления;

- провести исследование влияния изменения параметров объекта управления на качество переходных процессов;

- разрабогагь алгоритм работы самонастраивающегося регулятора;

- оценить эффективность применения разработанного самонастраивающегося регулятора на математической модели электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием;

- разработать уточненную математическую модель электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием;

- экспериментально оценить эффективность применения разработанного самонастраивающегося регулятора, учитывающею изменения запаздывания и параметров объекта управления.

Основная идея диссертационной работы заключается в разработке самонастраивающегося регулятора, обеспечивающего учет вносимого силовым преобразова-телсм запаздывания с помощью прогнозирования ожифриет(» да пе^НЛЬШфь оде

БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ 200£а

кт т

коммутации запаздывания и уточнения изменения параметров объекта управления в ходе отсчета задержки на отпирание вентилей.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с применением современной теории электропривода и теории автоматического управления Экспериментально полученные теоретические результаты проверены методом математического моделирования в системе МаИ ,аЬ 6.5, адекватность которого подтверждена экспериментально.

Основные результаты. При решении поставленных задач были получены результаты:

- уточнено математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающее изменение целой и дробной частей запаздывания введением трех передаточных функций объекта управления;

- предложена динамическая модель силового преобразователя, учитывающая переменное запаздывание;

- разработан алгоритм работы самонастраивающеюся регулятора контура тока и объединенного самонастраивающегося регулятора контура тока и частоты вращения;

- подтверждена эффективность применения разработанпых самонастраивающихся регуляторов на математической модели электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием;

- разработана уточненная математическая модель электропривода постоянного тока с использованием библиотеки 8кпРо\уег81Б1ет5 системы имитациошюго моделирования МаЛаЬ 6.5;

- разработана физическая модель трехфазного мостового реверсивного преобразователя с цифровой системой импульсно-фазового управления, подтверждена адекватность математической модели силовой части электропривода постоянного тока;

- экспериментально подтверждено, что применение самонастраивающихся регуляторов позволяет повысить быстродействие системы управления, обеспечив при этом выбранные при проектировании критерии качества регулирования.

Научная новизна диссертационной работы:

- разработано математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающие изменение целой и дробной частей запаздывания объекта управления, введением трех передаточных функций объекта управления;

- предложена динамическая модель силового преобразователя, учитывающая переменное запаздывание;

- разработан алгоритм работы самонастраивающегося регулятора, учитывающий с помощью прогнозирования изменение запаздывания объекта управления и уточнение изменения параметров объекта управления в ходе отсчета задержки на отпирание вентилей.

Значение для теории. Полученные результаты дополняют теорию проектирования микропроцессорных самонастраивающихся регуляторов для систем электропривода, обеспечивая требуемый характер переходных процессов, точность регулирования и параметрическую грубость синтезируемых систем.

Значение для практики. Применение разработанных самонастраивающихся регуляторов позволяет поднять быстродействие систем автоматического управления электроприводами постоянного тока, обеспечив при этом заложенное качество регулирования во всем диапазоне работы, что в свою очередь позволяет поднять быстро-

действие и качество управления сложными электротехническими комплексами и системами.

Достоверность полученных результатов работы определяется использованием для проверки полученных теоретических положений уточненной математической модели системы электропривода постоянного тока, адекватность которой подтверждена экспериментально, удовлетворительным совпадением расчетных и экспериментальных переходных характеристик.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на: Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники- развитию сибирских регионов" (г. Красноярск, 1999г.), Второй Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (г. Красноярск, 2000г.), седьмой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Москва, 2001г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Совершенствование качества подготовки специалистов» (г Красноярск, 2002г.), научно-техническом семинаре "80 лет Отечественной школы электропривода" (г. Санкт-Петербург, 2002г.).

Использование результатов диссертации. Теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе при подготовке инженеров специальности 140604.65 "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов". Разработанные алгоритмы самонастройки были применены при модернизации системы управления электроприводами летучих ножниц прокатного стана КМК "Сибэлектросталь" (г. Красноярск)

Публикации. По результатам выполненных исследований и материалам диссертации опубликовано И печатных работ общим объемом 2,875 п.л., в том числе 5 статей в сборниках, 5 работ на Всероссийских и международных конференциях и семинарах, 1 заявка на регистрацию программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состой 1 из введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации 136 страниц, в том числе 129 страниц основного текста, 91 рисунок, 12 таблиц, 5 страниц списка использованной литературы из 43 наименований, 2 страницы приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, перечислены основные результаты выносимые на защиту, определена их научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приводится обзор литературы, кратко описывается применяемая в работе теория непрямого адаптивного управления, приводится уточненное математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающее переменное запаздывание, вносимое силовым преобразователем, проводится исследование влияния изменения запаздывания и параметров электропривода на расположение нулей и полюсов дискретной передахочной функции замкнутой системы и вид переходных процессов, на основе результатов которого формулируется цель и задачи исследования.

Обзор литературы, состояния теории и практики автоматического управления электроприводами постоянного тока, потребностей промышленности и тенденций развития микропроцессорной и измерительной техники показал, что классический подход к созданию цифровых регуляторов для систем электропривода, описанный в работах Я. 3 Цыпкина, Л. Н. Волгина, Б. Куо и развиваемый в работах современных

авторов: 3. Ш. Ишматова, А. И. Волкова, JI. В. Акимова не учитывает влияние изменения запаздывания и параметров объекта управления, что в ряде случаев не позволяет создать регулятор, обеспечивающий гребуемое качество переходных процессов при высоких быстродействиях. Теория непрямого адаптивного управления, развиваемая такими авторами как Д. П Деревицкий, A. JL Фрадков, Ю. А Борцов, Н Д. Егупов, в основном имеет приложение к непрерывным системам управления, в которых основное внимание уделено созданию систем идентификации ОУ. В частности в теории импульсных систем и в теории адаптивного регулирования остается не решенным вопрос учета переменного запаздывания, вносимого силовым преобразователем.

Не смотря на го, что первые сведения об адаптивных системах появились в начале 50-х гг. прошлого столетия, единая классификация таких систем до сих пор не сложилась. В диссертации используется классификация, предложенная А. А. Вороновым и В. Ю. Рутковским в соответствии, с которой системами с непрямым адаптивным управлением (адаптивными системами с настраиваемой моделью) считают системы, в которых на основе информации о состоянии объекта управления корректируются коэффициенты и структура регулятора. Регуляторы, входящие в такие системы управления называют самонастраивающимися. Выбор законов регулирования и адаптации производят раздельно. Вначале из условий достижения заданной цели управления выбираю! идеальный закон регулирования в предположении полной априорной информации о параметрах ОУ. Далее разрабатывают систему идентификации ОУ, позволяющую корректировать коэффициенты регулятора на каждом периоде управления.

Допустим, описание ОУ задано с помощью передаточной функции (ПФ):

т

id) 1-0 q-\q,, i=l,m} - множества неизвестных параметров ОУ. ОУ минимально-фазовый, т.е. P(p,z) многочлен для любого ре£р, Зр - множество возможных значений коэффициентов числителя ПФ.

Желаемое поведение системы зададим эталонной моделью, описываемой устойчивой минимально-фазовой ПФ вида:

®

X-,(z)~ X(x,z), Yj(z)~ Y(y,z), где x и у - заданные множества параметров эталонной

модели;

ПФ «идеального» регулятора:

т п

= Рио^1' где Ри и qu -MHO-

М? 1шО

жества идеально соответствующих ОУ параметров; WE{z) - передаточная функция ошибки управления.

ПФ замкнутой системы, связывающая задающие воздействие и выход, имеет

вид:

= 1Г0у(*) (4)

Очевидно, что при р-> ри в ПФ замкнуюй системы будет равна ПФ

эталонной модели, и цель управления будет достигаться.

В работе рассматривается двухконтурная система непрямого адаптивного управления электроприводом постоянного тока (рис. 1), параметры регулирования которой настраиваются выбором размещения полюсов характеристического полинома. ОУ представляется в виде соединенных последовательно моделей силового преобразователя (СП) и классической упрощенной модели двигателя постоянного тока (ДПТ) независимого возбуждения в относительных единицах, где тя и тм относительные электромагнитная и электромеханическая постоянные времени.

0)[п] _¡'[п] _ ,_ _ _иа(*Х_МТ)._Р(т)

ф[п]

г[п]

Ш

Гк

тяд + 1

Рис. 1

За базовое время принят период прерывания (1Ш) управляющей ЭВМ, которая выполняет функции регуляторов тока и частоты вращения - получает от ЭВМ верхнего уровня код задания частоты вращения со* [п], где п - помер ПГ1, а также преобразованные цепями обратных связей дискретные значения тока и частоты вращения, из которых рассчитываются ошибка регулирования в контуре (еи[п] и ejn]) и сигнал управления силовым преобразователем и[п]. Выходные сигналы регуляторов ограничены на соогвеютвующих уровнях для ограничения тока якоря и сигнала управления СП

Для уче га переменного запаздывания используется динамическая модель силового преобразователя, импульсы которой на каждом периоде коммутации (ПК) работы СП смещаются на величину пропорциональную углу управления, необходимому для реализации рассчитанного регулятором напряжения управления. Модель получена путем объединения динамической модели силового преобразователя с идеальным импульсным элементом, предложенной В. П. Шипилло, и статической модели силового преобразователя, от которой заимствовано звено линеаризации и звено, моделирующее работу системы импульсно-фазового управления (СИФУ). В работе в качестве силового преобразователя используется трехфазный мостовой тиристорпый реверсивный преобразователь. ПК такого CII равен 60 электрических градусов, а диапазон изменения угла управления при работе на ДПТ может достигать (0-180) электрических градусов В работе рассматривается только случай равенства 11П микроЭВМ и ПК СП, что означает, что запаздывание, вносимое СП, может изменяться от 0 до 3

Влияние запаздывания, вносимого микроЭВМ, учитывается введением постоянной величины, которая ограничивает минимальный угол управления СП. Математически ОУ, вносящий переменное запаздывание описывается с помощью передаточной функции, отстающей на один ПП и смещенной на величину Я = 1 - 3, где 3 - дробная час1Ь запаздывания вносимого СП. Изменение целой части запаздывания, обусловленное изменением диапазона регулирования в работе предлагается учитывать введением трех передаточных функций. Так для контура тока:

(5)

I де к = 0,2 - величина целой части запаздывания, (1я=е

В автореферате приводятся ПФ и исследования влияния изменения запаздывания и параметров объекта управления на расположения полюсов и вид переходных процессов только для контура тока с регулятором, рассчитанным на биномиальное распределение полюсов характеристического полинома. ПФ и исследования, проведенные для контура тока и частоты вращения с регулятором, рассчитанным на расположение полюсов по Батгервотру приводятся в диссертации.

XXX

г. = о з /// /

г.=°у / /// 1 -0 5 -05

////~т^300 //х, = 300

111 / |

1

т.=0з/

г.=05 /

тл = 1

1

а)

05

б)

Рис. г

При выборе структуры регулятора был проведен анализ зависимости изменения расположения нулей ПФ ОУ контура тока (рис. 2 а) и контура частоты вращения (рис. 2 б, в) от запаздывания в широком диапазоне изменения постоянной времени якорной цепи, который показал, что нуль ПФ ОУ контура тока и один из нулей ПФ ОУ контура частоты вращения при изменении запаздывания выходят за границу устойчивости, что не позволяет компенсировать их при синтезе регуляторов.

Для исследования влияния изменения запаздывания и параметров ОУ на расположение полюсов были получены ПФ контуров регулирования, в регуляторах которых не используются алгоритмы самонастройки. Так для исследования запаздывания в контуре тока на каждом диапазоне регулирования были получены ПФ:

а-х^.—^.г + а-г,)-?*--*-1Г,(*,Х) =-г -=,-^ ДЛЯ к-0\ (6)

1

2" + (1-2,)

(1-г.)

1-е!.

■¡ + (1-2,)■

1-й.

-(1-2,)-

1-й,

-2 + (1-г,)

1-4.

IV, (г, X)-

., для к-1;

для к-2.

(7)

(8)

1~с1, 1-а,

Все исследования, приведенные в работе, получены для постоянной времени регулирования контура тока равной 1 и постоянной времени регулирования контура часшты вращения равной 3 в относительных единицах. На рис. 3 приведены распределения полюсов и вид переходных процессов для различных значений запаздывания. Пунктиром на рисунке показан выбранный при синтезе регулятора вид переходного процесса. В ходе исследований было выявлено, что при высоких быстродействиях в независимости 01 заложенного при синтезе регулятора распределения полюсов приближение запаздывания к нулю приводит к затягиванию процессов, что даже при распределении полюсов характеристического полинома регулятора по Баттерворту приводит к появлению апериодического переходного процесса.

,1 ги

![П]

А = 01

Л = 1 9 Рис. 3

I гГ

Л = 2.5

Увеличение запаздывания наоборот приводит к появлению в переходном процессе перерегулирования при биномиальном распределении полюсов характеристическою полинома и к увеличению заложенного перерегулирования при распределении полюсов характеристического полинома регулятора по Баттерворту. Приближение полюсов ПФ контуров управления к минус единице приводит к появлению субгармонических колебаний.

Для исследования влияния несовпадения постоянной времени ОУ и постоянной времени, выбранной при синтезе регулятора контура тока, была получена ПФ'

1-а.г

(9)

Изменение параметров ОУ (рис. 4) увеличивающее реальную постоянную времени контура регулирования приводит к затягиванию процесса, а появление некомпенсированного нуля приводит к появлению перерегулирования. Уменьшение реальной постоянной времени вызывает появление в процессе субгармонических колебаний.

1 41 4.) 44 4.2

02 04 ОД 0.1 1

4Л 44 44 42

ОД 04 О* ОЯ

4*1

и

■1.5т.

г, = 0.5т,

Рис. 4

На основе полученных выводов была сформулирована цель и задачи исследования.

Во второй главе представлены алгоритмы работы разработанных самонастраивающихся регуляторов контура тока и объединенного регулятора контура тока и частоты вращения. Приводится синтез регуляторов контура тока и частоты вращения для каждого диапазона работы тиристорного преобразователя. Приводится исследование эффективности работы разработанных самонастраивающихся регуляторов на математической модели электропривода постоянного тока, учитывающей переменное запаздывание объекта управления.

Алгоритм работы самонастраивающегося регулятора контура тока, учитывающий изменение запаздывания и постоянной якорной цепи показан на рис. 5. Для учета изменения запаздывания был разработан алгоритм прогнозирования ожидаемого на текущем ПП запаздывания. Идея заключается в том, что запаздывание, вносимое СП на текущем ПК, напрямую зависит от угла отпирания тиристоров, который в свою очередь зависит от рассчитываемого регулятором на текущем ПП напряжения управ-

ления. Для первоначального расчета угла управления используется запаздывание реализованное на предыдущем ГГК, после чего регулятор повторяет расчет угла управления на основе значения запаздывания полученного на предыдущей итерации, до тех пор, пока не будет достигнута заданная точность. Анализ данной методики показал, что уже на второй, третьей итерации, изменение предполагаемого запаздывания входит в пятипроцентную зону, что позволяет на каждом ПП получать коэффициенты регулятора соответствующие запаздыванию, которое внесет СП на следующем ПК. При изменении угла управления СП в связи с изменением целой части запаздывания изменяется ПФ ОУ. В связи с чем, для каждого диапазона изменения угла управления был проведен синтез соответствующего алгоритма работы ми!фоЭВМ и организовано переключение в зависимости от целой части спрогнозированного запаздывания. Так как в алгоритм работы должны входить соответствующие друг другу значения управляющих напряжений и ошибок регулирования на предыдущих ПП, для не участвовавших в расчете управляющего напряжения алгоритмов по полученному напряжению управления, организован обратный пересчет значений ошибок регулирования Изменение электромагнитной постоянной времени ДПТ учитывается изменением коэффициентов алгоритма работы регулятора в функции сигнала пропорционального температуре обмотки статора ДПТ.

•1

•I ejn] J

Рис. 6 12

Алдоритм объединенного регулятора контура тока и частоты вращения (рис. 6) содержит три цикла. Во внутреннем цикле рассчитывается напряжение управления СГ1, при этом осуществляется прогнозирование ожидаемого на следующем ПП запаздывания На основе полученного значения запаздывания корректируются коэффициенты алгоритма рабохы регулятора контура частоты вращения. Процесс заканчивается после вхождения изменения задания на ток в пятипроцен-шую зону

Внешний цикл предназначен для учета изменения электромеханической постоянной времени, в соответствии с сигналом пропорциональным приведенному к валу двигателя моменту инерции, электромагнитной постоянной времени, в соответствии с сигналом пропорциональным температуре обмотки статора и задания на скорость. В отличие 01 электромагнитной, электромеханическая постоянная времени, при управлении малоинерционными объектами, может значительно изменяться в ходе переходного процесса. Поэтому предложено ввести перерасчет управляющего напряжения и сделать его период на столько меньше ПК СП на сколько позволяют возможности применяемой микроЭВМ В частности в работе в качестве примера рассмотрен случай, когда период перерасчета микроЭВМ равен 0 01 ПК СП. В итоге сигнал управления, подаваемый на СП вырабатывается пе один раз за ПК, а обновляется с периодом 0.01 ПК в ходе отсчета задержки СИФУ с учетом изменений электромеханической, электромагнитной постоянных времени электропривода и задания на скорость. Процесс заканчивается в момент отпирания тиристора, после чего производится запоминание выходных значений регулятора и пересчет ошибок регулирования для не участвовавших в расчете алгоритмов работы регулятора. В итоге, разработанный объединенный самонастраивающийся регулятор в течение ПК до ста раз пересчитывает управляющие напряжение с учетом спрогнозированного запаздывания и изменения параметров ОУ, что позволяет создать систему непрямого адаптивного управления электроприводом постоянного тока.

А=07*0 6

А=09+1 Рис. 7

А = 20±19

Опенка эффективности учета переменного запаздывания на математической модели электропривода постоянного тока, приведенная на рис. 7. На которых пунктиром показано поведение системы управления включающей, динамическую моделью СП, учитывающую переменное запаздывание и регулятор без самонастройки. Сплошной линией показаны переходные процессы, полученные с самонастраивающимся регулятором На рис 8 показано влияние линейного уменьшения на 25% электромагнитной постоянной времени в ходе переходною процесса в контуре юка и влияние линейного увеличения на 100% электромеханической постоянной времени в ходе переходного процесса в контуре частоты вращения. Пунктиром показано поведение системы без самонастройки, сплошной тонкой линией поведение системы с однокрашым, а сплошной толстой линией со стократным уточнением параметров электропривода за ПК. Как видно переходные процессы в системе с регулятором без самонастройки имеют заданный вид, только при изменении запаздывания в окрестности единицы и равенстве постоянной времени объекта управления и регулятора, в то время как применение самонастраивающегося регуляторов позволяет обеспечить заданный вид переходных процессов, отсутствие субгармонических колебаний и уменьшение перерегулирования во всем диапазоне работы СП и при изменении параметров электропривода.

В третьей главе проводится экспериментальная проверка эффективности применения разработанных самонастраивающихся регуляторов. На рис. 9 показана структурная схема разработанной уточненной математической модели электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным управлением, реализованная в виде программы «Электропривод постоянного тока». Уточненная математическая модель включает в себя математическую модель силовой части электропривода постоянного тока и разработанный самонастраивающийся регулятор. Математическая модель силовой части, созданная с помощью библиотеки 8утРо\уег8уз1еть системы имитационного моделирования \IatLab6.5, учитывает влияние на переходный процесс таких факторов как несимметрия фаз питающей сети, конечность её мощности, неидеальность вольт-амперных характеристик тиристоров, влияние процессов коммутации и т.д. Программа позволяет создать необходимую систему управления, выбрать тип силового преобразователя, вид обратных связей, параметры ДПТ, вид и характер изменения нагрузки, задать параметры регулятора или ввести алгоритм работы микроЭВМ в виде функции на языке «Си» и получить переходные процессы тока, напряжения, частоты вращения.

Адекватность разработанной уточненной математической модели силовой части электропривода постоянного тока была подтверждена экспериментально, для чего был разработн лабораторный стенд «Трехфазный мостовой реверсивный преобразователь с цифровым управлением» структурная схема которого приведена на рис. 10. Стенд позволяет исследовать переходные процессы, происходящие в силовой части электропривода постоянного тока, осциллографировать процессы комму]ации. записывать переходные процессы изменения тока, напряжения и частоты вращения при изменении у! ла управления и параметров нагрузки.

л. OP «Г ÍI KW

ОС до wraçy

ui мша

íes

Я»

деэ

лф в

Л Л) С Oí

с»®* _ CuwmoS

яржксфо/зштор

мощности

ООто «аоовва

ЯЕК

U9ËÎ?г

тп:

WfT

"I

sc сайте Ê»_

pukvs A S

с s

A

Ъ*

сmy !

€3

Шр

со

/tW

л ... r

a = 30 a = 60 a = 90

Uj ^ ^r1 -ч ^

Г\, NrN,

Uj :J -

t/„ -

K^-K, Кг К

Рис 9

с

H я s

Pu

К w

и и

из

Г

ни

и

lo

С

н

я

К

ÍlA

_ (N

s s

© о

il il

©

s

и

COI

X1-"•чг-

>> К

оС

W

со и tí

С

H

~~сГ

К

н

с

H

s

pa

,JE

>>

го w

Рн С w

н Е tí

- 3

8

о о о

«1 CK

II II II

¡3 Ö Ö

«i

Л = 1 05-0 9

А = 1 7-1 55

Рис, 11

б)

а) б)

Рис 12

На рисунках приведены осциллограммы переходных процессов в контуре тока (рис. 11, а) и контуре частоты вращения (рис. 12, а), полученные на уточненной математической модели электропривода постоянного тока с регулятором без самонастройки, а на рис. 11, б и рис. 12, б с самонастраивающимся регулятором. Из осциллограмм видно, что там, где в системе с регулятором без самонастройки появляются искажения переходных процессов, в системе с самонастраивающимся регулятором

остается заданный вид переходного процесса. На рис. 13, а показало влияние линейного уменьшения на 25% электромагншной постоянной времени в ходе переходного процесса в контуре тока и влияние линейного увеличения в 10 раз электр омехапи-чсской постоянной времени в ходе переходного процесса в контуре частоты вращения. Пунктиром показано поведение системы без самонастройки, сплошной тонкой линией поведение системы с однократным, а сплошной толстой линией - со стократным уточнением параметров электропривода за ПК. Вид полученных экспериментально осциллограмм подтверждает сделанные выше выводы. Применение самонастраивающегося регулятора позволяет поднять быстродействие контура регулирования, при этом обеспечить отсутствие субгармонических колебаний и уменьшение перерегулирования во всем диапазоне работы СП и при изменении параметров электропривода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработана система непрямого адаптивного управления электроприводом постоянного тока, обеспечивающая выполнение критериев, использованных при проектировании регуляторов, с помощью учета изменения запаздывания и параметров объекта управления. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи.

1. Разработано математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающие изменение целой и дробной частей запаздывания, вносимого силовым преобразователем. Учет изменения целой части предложено осуществлять введением отдельных передаточных функций объекта управления для каждого диапазона регулирования.

2. Предложена динамическая модель силового преобразователя, учитывающая переменное запаздывание.

3 Разработаны алгоритмы работы самонастраивающегося регулятора контура тока и объединенного регулятора контура тока и частоты вращения, обеспечивающие изменение коэффициентов и структуры в зависимости от изменения запаздывания и параметров объекта управления.

4 На математической модели электропривода, учитывающей переменное запаздывание и изменение параметров, показано, что применение самонастраивающихся ре-гудяюров обьекта управления позволяет создать нечувствительную к изменениям запаздывания и параметров систему управления, обеспечивающую выполнение заданных при проектировании критериев качества регулирования.

5 Разработана уточненная математическая модель электропривода постоянного тока с использованием библиотеки 8ппРо\уег8у81ет8 системы имитационного моделирования Ма1:ЬаЬ 6.5.

6. Создана физическая модель трехфазного мостового реверсивного преобразователя с цифровой системой импульсно-фазового управления, позволяющая исследовать переходные процессы, происходящие в силовой части электропривода постоянного тока. Подтверждена адекватность математической модели силовой части электропривода постоянного тока.

7. Экспериментально подтверждено, что применение самонастраивающихся регуляторов позволяет повысить быстродействие системы управления, обеспечив при этом использованные при проектировании критерии регулирования.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I Залялеев, С Р Программно-управляемый комплекс для исследования микропроцессорных элекгроприводов. / С Р. Залялеев, В. Б. Молодецкий, А. А. Лопатин,

A. Н. Пахомов// Достижения науки и техники развитию сибирских регионов: Тезисы докладов Всероссийской, научно-праклической конференции с международным участием; В 3 ч. 4 3.- Красноярск: КГТУ, 1999. С. 209.

2. Залялеев, С. Р. Полосовой активный фильтр напряжения / С. Р. Залялеев,

B. Б. Молодецкий, А. А. Лопатин, А. Н. Пахомов // Достижения науки и ю-хники развитию сибирских регионов: (инновационный и инвестиционный потенциалы). Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием; В 3 ч. Ч. 3. Красноярск: КГТУ, 2000. С. 83-84.

3. Залялеев, С. Р. Цифровая система импульсно-фазового управления / С. Р. Залялеев, В Б. Молодецкий, А. А. Лопатин, А. Н. Пахомов // Достижения науки и техники -развитию сибирских регионов: (инновационный и инвестиционный потенциалы)-Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием; В 3 ч. Ч. 3. Красноярск: К1ТУ, 2000. С. 79-81.

4. Залялеев, С. Р. Программно-аппаратный комплекс для автоматизированного исследования динамических характеристик электропривода постоянного тока с микропроцессорным управлением / С. Р. Залялеев, В. Б. Молодецкий, А. А. Лопатин, А. Н. Пахомов // Оптимизация режимов работы систем электроприводов: Межвуз. сборник / Отв. ред В.А. Троян, С.Р. Залялеев. Красноярск- ИПЦ КГТУ, 2000. С 247-260.

5 Залялеев, С. Р. Программно-аппаратный комплекс для автоматизированного исследования динамических характеристик электропривода постоянного тока с микропроцессорным управлением / С. Р. Залялеев, В. Б. Молодецкий, А. А. Лопатин, А. Н. Пахомов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика // Седьмая Меж-дунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 3 т. Т. 2. М.: Издательство МЭИ, 2001. С. 127-128.

6 Залялеев, С. Р. Системы электропривода с цифровым управлением / С. Р. Залялеев, Лазовский Н.Ф., Бычков В.М., В Б. Молодецкий, А. А. Лопатин, А. II. Пахомов // 80 лет Отечественной школы элекгропривода: Труды научно-технического семинара СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2002. С.

7 Залялеев, С. Р. Ишегрированная среда разработки учебных программ на языке ассемблера/ С Р Залялеев, А. В. Рамодин, А. А. Лопатин, А. Н. Пахомов// Совершенствование качества подготовки специалистов: Материалы Всероссийской научно-методической конференции / Под. ред. С.А. Подлесного. Красноярск: ИЛИ КГТУ, 2002. С. 235-236.

8 Лопатин, А. А. Методика адаптивного учета переменного чистого запаздывания при синтезе микропроцессорных регуляторов // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз, сборник / Отв. ред. С.Р. Залялеев. Красноярск. ШЦ КГТУ, 2004. С. 274-279.

9. Лопатин, А. А. Адаптация параметроврегуляторов к переменному чистому запаздыванию объекта управления / А. А. Лопатин, С. Р. Залялеев // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз. сборник / Отв. ред. С.Р. Залялеев. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. Ю.Лопатин, А. А. Учет изменений параметров объекта управления / А. А. Лопатин,

C. Р. Залялеев // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз. сборник / Отв. ред. С.Р. Залялеев. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006.

II Лопатин, А. А. Программный комплекс «Электропривод постоянного тока» / А. А. Лопатин, С. Р. Залялеев // заявка на официальную регистрацию программы для ЭВМ №2006610610 от 01.03.06.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД В РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ В СОАВТОРСТВЕ

В работах [1, 2, 3, 4, 5] автором предлагаются схемные решения основных блоков цифровой системы импульсно-фазового управления электроприводом постоянного тока (25%); в публикации f6, 7] проведен обзор работ в области синтеза цифровых систем методом полиномиальных уравнений представлена концепция построения системы автоматизированного синтеза и исследования цифровых регуляторов (45%), проведено математическое моделирование (60%); в работах [9, 101 приводится концепция построения систем непрямого адаптивного управления (80%); в работе [11] реализована в виде программного комплекса математическая модель электропривода постоянного тока (80%).

«8 - 96 86

Лопатин Александр Александрович НЕПРЯМОЕ АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА Авюреф. дисс. на соискание учёной степени кандидата техн. наук. Подписано в печать 28.04.06. Заказ № Формат 60*90/16. Усл. печ. л. 1. Тираж 110 экз. Отпечатано в ИПЦ КГТУ, 660074, Красноярск, ул. Корейского 28

Введение.

1 Разработка и исследование математической модели электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием.

1.1 Адаптивное управление.

1.1.1 Классификация адаптивных систем.

1.1.2 Непрямое адаптивное управление.

1.2 Математическое описание электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием.

1.2.1 Математическая модель двигателя постоянного тока.

1.2.2 Математическая модель тиристорного преобразователя.

1.2.3 Математическая модель управляющей микроЭВМ.

1.2.4 Особенности расчета ПФ непрерывной части с несколькими частотами прерывания.

1.2.5 Особенности расчета ПФ объекта управления при регулировании по среднему значению выходной координаты.

1.2.6 Учет чистого запаздывания, вносимого непрерывной частью.

1.2.7 Математическая модель электропривода постоянного тока с учетом переменного запаздывания.

1.3 Синтез алгоритма работы микропроцессорного регулятора методом полиномиальных уравнений.

1.3.1 Особенности синтеза регулятора, учитывающего переменное запаздывание объекта управления.

1.3.2 Передаточные функции объекта управления замкнутой системы и регулятора.

1.3.3 Учет промежуточных моментов времени и компенсация нулей объекта управления.

1.3.4 Компенсация динамических свойств объекта управления.

1.3.5 Обеспечение требуемого порядок астатизма.

1.3.6 ПФ замкнутой системы и ошибки в общем виде.

1.3.7 ПФ микропроцессорного регулятора.

1.3.8 Полиномиальное уравнение синтеза и его решение.

1.3.9 Выбор распределения полюсов замкнутой системы регулирования

1.4 Анализ влияния изменения параметров объекта управления на качество регулирования.

1.4.1 Структурная схема и передаточная функция объекта управления в контуре тока.

1.4.2 Влияние изменения запаздывания объекта управления на полюсы передаточной функции и вид переходных процессов контура тока.

1.4.3 Влияние изменения электромагнитной постоянной ДПТ на полюсы передаточной функции и вид переходных процессов контура тока.

1.4.4 Структурная схема и передаточная функция ОУ в контуре частоты вращения.

1.4.5 Влияние изменения запаздывания объекта управления на полюсы передаточной функции и вид переходных процессов контура частоты вращения.

1.4.6 Влияние изменения электромеханической постоянной ОУ на полюсы передаточной функции и вид переходных процессов контура частоты вращения.

1.5 Выводы.

2 Разработка и исследование алгоритма работы самонастраивающегося регулятора.

2.1 Регулятор контура тока.

2.1.1 Структурная схема самонастраивающегося регулятора контура тока

2.1.2 Синтез алгоритма работы регулятора контура тока при биномиальном распределении нулей характеристического полинома.

2.1.3 Синтез алгоритма работы регулятора контура тока при распределении нулей характеристического полинома по Баттерворту.

2.1.4 Переходные процессы в контуре тока с самонастраивающимся регулятором.

2.2 Регулятор контура частоты вращения.

2.2.1 Структурная схема самонастраивающегося регулятора частоты вращения.

2.2.2 Синтез алгоритма работы регулятора контура частоты вращения при биномиальном распределении нулей характеристического полинома.:.

2.2.3 Синтез алгоритма работы регулятора контура частоты вращения при распределении нулей характеристического полинома по

Баттерворту.

2.2.4 Переходные процессы в контуре частоты вращения с объединенным самонастраивающимся регулятором.

2.3 Выводы.

3 Экспериментальная проверка эффективности применения разработанных самонастраивающихся регуляторов.

3.1 Уточненная модель электропривода постоянного тока.

3.1.1 Интерфейс пользователя.

3.1.2 Модели элементов.

3.2 Физическая модель ОУ.

3.2.1 Силовая часть.

3.2.2 Блок связи с сетью.

3.2.3 Датчик состояния вентилей.

3.2.4 Система импулъсно-фазового управления.

3.2.5 Логическое переключающее устройство.

3.2.6 Блок задания угла БЗУ.

3.2.7 Блок индикации (БИ).

3.2.8 Блок потенциальной развязки.

3.2.9 Аналого-цифровой преобразователь.

3.3 Проверка адекватности уточненной математической модели.

3.4 Оценка эффективности работы самонастраивающихся регуляторов.

3.4.1 Оценка эффективности работы самонастраивающегося регулятора контура тока.

3.4.2 Оценка эффективности работы объединенного самонастраивающегося регулятора.

3.5 Выводы.

Актуальность темы. Автоматизированные электроприводы являются главным средством приведения в движение большинства рабочих машин и технологических агрегатов в машиностроении, металлургии, станкостроении, транспорте и других отраслях промышленности. Основная тенденция развития электропривода заключается в существенном усложнении функций, выполняемых электроприводом, и законов движения рабочих машин при одновременном повышении требований к точности выполняемых операций. Это неизбежно приводит к функциональному и техническому усложнению управляющей части электропривода и закономерно вызывает использование в ней средств цифровой вычислительной техники, что стимулирует развитие микропроцессорных регуляторов и средств их автоматизированного проектирования [6].

К основным причинам применения цифровых устройств и систем в локальных электроприводах следует отнести следующие достоинства цифрового способа представления информации:

-высокая помехозащищенность в условиях сильных электромагнитных помех, характерных для промышленного производства;

- возможность длительного хранения информации без каких-либо искажений;

- простота контроля при передаче, записи и хранении данных;

-возможность настройки, модификации и расширения цифровых систем без внесения существенных изменений в исходную аппаратную часть за счет перепрограммирования;

- простота унификации цифровых устройств и др.

Создание высокоточных и быстродействующих электроприводов, как основного элемента автоматизации и интенсификации технологических процессов, и систем управления, обеспечивающих высокую эффективность производства, является на сегодняшний день актуальной научно-технической и хозяйственной задачей. Такие требования могут быть удовлетворены, в частности, за счет использования в системах электропривода средств микропроцессорной техники. Для решения вышеуказанных актуальных задач используется прикладная теория проектирования систем электропривода с микропроцессорным управлением (СЭМУ). Созданию такой теории посвящены многочисленные работы (см., например [18, 34, 35, 36, 53]), в том числе для построения систем управления с подчиненным регулированием координат СЭМУ [12, 13, 14] и с применением метода полиномиальных уравнений [15, 16, 17, 39, 48, 50, 51, 54]. Однако неточность математического описания объекта управления, труднопрогнозируемое изменение характеристик объекта в процессе функционирования снижают эффективность использования традиционных методов автоматического управления. В связи с чем, является весьма перспективным путь построения систем, не требующих полной априорной информации об объекте управления (ОУ) и условиях его функционирования [18, 19, 20, 29, 32].

В настоящей работе предлагается решение проблемы учета изменения переменного запаздывания и параметров объекта управления электропривода постоянного тока с помощью создания системы непрямого адаптивного управления.

Внедрение непрямого адаптивного управления в системы электропривода является важной и актуальной задачей, поскольку позволяет повысить качество управления, не усложняя математического описания объекта управления и синтез микропроцессорного регулятора, что позволяет улучшить динамические характеристики промышленных серий электроприводов.

Объектом исследования являются цифровые системы управления электроприводом постоянного тока.

Предметом исследования являются динамические характеристики систем электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием.

Цель диссертационной работы: разработка системы непрямого адаптивного управления электроприводом постоянного тока, учитывающей изменения запаздывания и параметров объекта управления.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи исследования: уточнить математическое описание электропривода постоянного тока с учетом переменного запаздывания объекта управления; провести исследование влияния изменения параметров объекта управления на качество переходных процессов; разработать алгоритм работы самонастраивающегося регулятора; оценить эффективность применения разработанного самонастраивающегося регулятора на математической модели электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием; разработать уточненную математическую модель электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием; экспериментально оценить эффективность применения разработанного самонастраивающегося регулятора, учитывающего изменения запаздывания и параметров объекта управления.

Основная идея диссертационной работы заключается в разработке самонастраивающегося регулятора, обеспечивающего учет вносимого силовым преобразователем запаздывания с помощью прогнозирования ожидаемого на текущем периоде коммутации запаздывания и уточнения изменения параметров объекта управления в ходе отсчета задержки на отпирание вентилей.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с применением современной теории электропривода [21, 22, 23], теории автоматического управления [24, 32, 25, 26], классической теории импульсных [44, 47] и цифровых [45, 46] систем, непрерывного [24, 32] и дискретного [27, 41] преобразований Лапласа, метода передаточных функций [32, 46]. Экспериментально полученные теоретические результаты проверены методом математического моделирования в системе MatLab 6.5 [28], адекватность которого подтверждена экспериментально.

Основные результаты. При решении поставленных задач были получены результаты: уточнено математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающее изменение целой и дробной частей запаздывания введением трех передаточных функций объекта управления; предложена динамическая модель силового преобразователя, учитывающая переменное запаздывание; разработан алгоритм работы самонастраивающегося регулятора контура тока и объединенного самонастраивающегося регулятора контура тока и частоты вращения; подтверждена эффективность применения разработанных самонастраивающихся регуляторов на математической модели электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием; разработана уточненная математическая модель электропривода постоянного тока с использованием библиотеки SimPowerSistems системы имитационного моделирования MatLab 6.5; разработана физическая модель трехфазного мостового реверсивного преобразователя с цифровой системой импульсно-фазового управления, подтверждена адекватность математической модели силовой части электропривода постоянного тока; экспериментально подтверждено, что применение самонастраивающихся регуляторов позволяет повысить быстродействие системы управления, обеспечив при этом выбранные при проектировании критерии качества регулирования.

Научная новизна диссертационной работы: разработано математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающие изменение целой и дробной частей запаздывания объекта управления, введением трех передаточных функций объекта управления; предложена динамическая модель силового преобразователя, учитывающая переменное запаздывание; разработан алгоритм работы самонастраивающегося регулятора, учитывающий с помощью прогнозирования изменение запаздывания объекта управления и уточнение изменения параметров объекта управления в ходе отсчета задержки на отпирание вентилей.

Значение для теории. Полученные результаты дополняют теорию проектирования микропроцессорных самонастраивающихся регуляторов для систем электропривода, обеспечивая требуемый характер переходных процессов, точность регулирования и параметрическую грубость синтезируемых систем.

Значение для практики. Применение разработанных самонастраивающихся регуляторов позволяет поднять быстродействие систем автоматического управления электроприводами постоянного тока, обеспечив при этом заложенное качество регулирования во всем диапазоне работы, что в свою очередь позволяет поднять быстродействие и качество управления сложными электротехническими комплексами и системами.

Достоверность полученных результатов работы определяется использованием для проверки полученных теоретических положений уточненной математической модели системы электропривода постоянного тока, адекватность которой подтверждена экспериментально, удовлетворительным совпадением расчетных и экспериментальных переходных характеристик.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на: Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (г. Красноярск, 1999г.), Второй Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (г. Красноярск, 2000г.), седьмой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Москва, 2001г.), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Совершенствование качества подготовки специалистов» (г. Красноярск, 2002г.), научно-техническом семинаре "80 лет Отечественной школы электропривода" (г. Санкт-Петербург, 2002г.).

Использование результатов диссертации. Теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе при подготовке инженеров специальности 140604.65 - "Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов". Разработанные алгоритмы самонастройки были применены при модернизации системы управления электроприводами летучих ножниц прокатного стана КМК "Сибэлектро-сталь" (г. Красноярск).

Публикации. По результатам выполненных исследований и материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ общим объемом 2,875 п.л., в том числе 5 статей в сборниках, 5 работ на Всероссийских и международных конференциях и семинарах, 1 заявка на регистрацию программы для ЭВМ.

Личный вклад в работы, опубликованные в соавторстве. В работах [1, 2, 3, 4, 5] автором предлагаются схемные решения основных блоков цифровой системы импульсно-фазового управления электроприводом постоянного тока (25%); в публикации [6, 7] проведен обзор работ в области синтеза цифровых систем методом полиномиальных уравнений представлена концепция построения системы автоматизированного синтеза и исследования цифровых регуляторов (45%), проведено математическое моделирование (60%); в работах [9, 10] приводится концепция построения систем непрямого адаптивного управления (80%); в работе [11] реализована в виде программного комплекса математическая модель электропривода постоянного тока (80%).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации 136 страниц, в том числе 129 страниц основного текста, 91 рисунок, 12 таблиц, 5 страниц списка использованной литературы из 43 наименований, 2 страницы приложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обзор литературы, состояния теории и практики автоматического управления электроприводами постоянного тока, потребностей промышленности и тенденций развития микропроцессорной и измерительной техники показал необходимость создания микропроцессорных систем непрямого адаптивного управления электроприводом постоянного тока.

В связи с чем, были поставлены задачи: уточнить математическое описание электропривода постоянного тока с учетом переменного запаздывания объекта управления; провести исследование влияния изменения запаздывания и параметров ОУ на качество переходных процессов; разработать алгоритм работы самонастраивающегося регулятора; оценить эффективность применения разработанного самонастраивающегося регулятора на математической модели электропривода постоянного тока с. непрямым адаптивным регулированием; разработать уточненную математическую модель электропривода постоянного тока с непрямым адаптивным регулированием; экспериментально оценить эффективность применения разработанного самонастраивающегося регулятора. В результате проведенных исследований получены следующие результаты:

1. Разработано математическое описание электропривода постоянного тока, учитывающие изменение целой и дробной частей запаздывания, вносимого силовым преобразователем. Учет изменения целой части предложено осуществлять введением отдельных передаточных функций объекта управления для каждого диапазона регулирования.

2. Предложена динамическая модель силового преобразователя, учитывающая переменное запаздывание.

3. Разработаны алгоритмы работы самонастраивающегося регулятора контура тока и объединенного регулятора контура тока и частоты вращения, обеспечивающие изменение коэффициентов и структуры в зависимости от изменения запаздывания и параметров объекта управления.

4. На математической модели электропривода, учитывающей переменное запаздывание и изменение параметров, показано, что применение самонастраивающихся регуляторов объекта управления позволяет создать нечувствительную к изменениям запаздывания и параметров систему управления, обеспечивающую выполнение заданных при проектировании критериев качества регулирования.

5. Разработана уточненная математическая модель электропривода постоянного тока с использованием библиотеки SimPowerSystems системы имитационного моделирования MatLab 6.5.

6. Создана физическая модель трехфазного мостового реверсивного преобразователя с цифровой системой импульсно-фазового управления, позволяющая исследовать переходные процессы, происходящие в силовой части электропривода постоянного тока. Подтверждена адекватность математической модели силовой части электропривода постоянного тока.

7. Экспериментально подтверждено, что применение самонастраивающихся регуляторов позволяет повысить быстродействие системы управления, обеспечив при этом использованные при проектировании критерии регулирования.

1. Залялеев, С. Р. Программно-управляемый комплекс для исследования микропроцессорных электроприводов. / С. Р. Залялеев, В. Б. Молодецкий,

2. A. А. Лопатин, А. Н. Пахомов // Достижения науки и техники — развитию сибирских регионов: Тезисы докладов Всероссийской, научно-практической конференции с международным участием; В 3 ч. Ч. 3. Красноярск: КГТУ, 1999. С. 209.

3. Залялеев, С. Р. Полосовой активный фильтр напряжения / С. Р. Залялеев,

4. Залялеев, С. Р. Цифровая система импульсно-фазового управления /

5. Залялеев, С. Р. Системы электропривода с цифровым управлением / ® С. Р. Залялеев, Лазовский Н.Ф., Бычков В.М., В. Б. Молодецкий,

6. А. А. Лопатин, А. Н. Пахомов // 80 лет Отечественной школы электропривода: Труды научно-технического семинара. СПб.: Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2002. С.

7. А. А. Лопатин, С. Р. Залялеев // Оптимизация режимов работы электротехнических систем: Межвуз. сборник / Отв. ред. С.Р. Залялеев. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006.

8. Лопатин, А. А. Программный комплекс «Электропривод постоянного тока» / А. А. Лопатин, С. Р. Залялеев // заявка на официальную регистрацию программы для ЭВМ №2006610610 от 01.03.06.

9. Коцегуб, П. X. Сравнительный анализ астатических цифровых систем ф управления приводами постоянного тока с наблюдателями состояния /

10. П. X. Коцегуб, О. И. Толочко, Ю. В. Губарь, В. Ю. Мариничев // Электротехника. 2003. - №3. - С. 44-47.

11. Коцегуб, П. X. Анализ динамических свойств цифровой системы регулирования скорости с комбинированным управлением по идентифицированному возмущению / П. X. Коцегуб, О. И. Толочко // Электротехника. 2004. -№6.-С. 20-22.

12. Кобел ев, А. С. Методология построения интегрированных моделей асинхронных двигателей для интеллектуальных САПР / А. С. Кобелев // Электротехника. 2004. - №5. - С. 2-6.

13. Ишматов, 3. И. Использование метода полиномиальных уравнений для синтеза микропроцессорных систем управления электроприводами / 3. И. Ишматов // Электротехника. 2003. - №6. - С. 33-39.

14. Залялеев, С. Р. О применении метода полиномиальных уравнений для синтеза непрерывных систем электропривода / С. Р. Залялеев // Электротехника. 1998. - №2. - С. 48-53.

15. Ишматов, 3. Ш. Использование метода полиномиальных уравнений для синтеза систем управления асинхронными электроприводами / 3. Ш. Ишматов, М. А. Волков, А. В. Кириллов, Ю. В. Плотников // Электротехника. 2004. -№9.-С. 29-33.

16. Баршин, А. В. Управление электроприводами: Учеб. Пособие для вузов. / А. В. Баршин, В. А. Новиков, Г. Г. Соколовский JL: Энергоатомиздат. Ленинград, отделение, 1982. - 392с.

17. Борцов, Ю. А. Электромеханические системы с адаптивным модальным управлением. / Ю. А. Борцов, Н. Д. Поляхов, В. В. Путов- Л.: Энергоатомиздат. Ленинград, отделение, 1984. -216с.

18. Чураков, Е. П. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. Пособие для вузов. / Е. П. Чураков М.: Энергоатомиздат, 1987. - 256с.

19. Чиликин, М. Г. Общий курс электропривода/ М. Г. Чиликин, А. С. Сандлер. -М.: Энергоиздат, 1981.

20. Ключев, В. И. Теория электропривода/ В. И. Ключев. М.: Энерго-атомиздат, 1985. - 560с.

21. Ковчин, С. А. Теория электропривода: Учебник для вузов / С. А. Ковчин, Ю. А. Сабинин. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 2000. - 496с.

22. Топчеев, Ю. И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования: Учеб. пособие для втузов / Ю. И. Топчеев. М.: Машиностроение, 1989.-752с.

23. Математические основы теории автоматического регулирования, т. I / Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977. - 366с.

24. Математические основы теории автоматического регулирования, т. II / Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977. — 455с.

25. Иванов, В. А. Теория дискретных систем автоматического управления / В. А. Иванов, А. С. Ющенко. М.: Наука, 1983. - 336с.

26. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MatLab: учебный курс. / А. Гультяев. СПб.: Питер, 2000. - 432с.

27. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления: Учебник / Под ред. Н. Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. -744с.

28. Шульце, К. П. Инженерный анализ адаптивных систем. / К. П. Шульце, К. Ю. Реберг. М.: Мир, 1992.

29. Воронов, А. А. Современное состояние и перспективы развития адаптивных систем. // Вопросы кибернетики. Проблемы теории и практики адаптивного управления./ А. А. Воронов, В. Ю. Рутковский. М.: Научный совет по кибернетике АН СССР, 1985. - С. 5-48.

30. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического управления. / В. А. Бесекерский СПб.: Профессия, 2003. - 747с.

31. Деревицкий Д. П. Прикладная теория дискретных адаптивных систем управления. /Д. П. Деревицкий, A. JI. Фрадков М.: Наука, 1981. - 216с.

32. Перельмутер, В. М. Цифровые системы управления тиристорным электроприводом/ В. М. Перельмутер, А.К.Соловьев.- Киев: Техника, 1983. — 104с.

33. Проектирование электроприводов: Справочник / Под ред. А. М. Вейнгера. Свердловск: Средне-Уральское кн. изд., 1980. - 160с.

34. Перельмутер, В. М. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока / В. М. Перельмутер, В. А. Сидоренко. М.: Энергоиз-дат, 1988.-304с.

35. Донской, Н. В. Управляемый выпрямитель в системах автоматического управления / Н. В. Донской, А. Г. Иванов, В. М. Никитин, А. Д. Поздеев. — М.: Энергоатомиздат, 1984. 352 с.

36. Сипайлов, Г. А. Математическое моделирование электрических машин (АВМ): Учебное пособие для студентов вузов. / Г. А. Сипайлов, А. В. JIooc -М.: Высшая школа, 1980. 176 с.

37. Залялеев, С. Р. Проектирование микропроцессорных регуляторов промышленных электроприводов: Учебное пособие / С. Р. Залялеев. Красноярск, КГТУ. 1995.-199с.

38. Цыпкин, Я. 3. Теория линейных импульсных систем /Я. 3. Цыпкин. — М.: Физматгиз, 1963. 968с.

39. Сигалов, Г. Г. Основы теории дискретных систем управления / Г. Г. Сигалов, Л. С. Мадорский. Минск: Вышэйшая школа, 1973. - 336с.

40. Файнштейн, В. Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами / В. Г. Файнштейн, Э. Г. Файнштейн. М.: Энергоатомиздат, 1986.-240с.

41. Залялеев, С. Р. Микропроцессорное управление электроприводами: Учебное пособие. / С. Р. Залялеев.- Красноярск, КГТУ. 1989. 145с.

42. Джури, Э. Импульсные системы автоматического регулирования / Э. Джури. -М.: Физматгиз, 1963. 455с.

43. Куо, Б. Теория и практика проектирования цифровых систем управления / Б. Куо. — М.: Машиностроение, 1986. — 449с.

44. Кузин, JI. Т. Расчет и проектирование дискретных систем управления / JI. Т. Кузин. М.: Машгиз, 1962. - 683с.

45. Ту, Ю. Т. Цифровые и импульсные системы автоматического управления / Ю. Т. Ту. — М.: Машиностроение, 1964. 704с.

46. Залялеев, С. Р. О методике синтеза динамических цифровых регуляторов систем электроприводов / С. Р. Залялеев // Электротехника. 1992. - №12. — С. 21-23.

47. Волгин, JI. Н. Оптимальное дискретное управление динамическими системами / JI. Н. Волгин. М.: Наука, 1986. - 240с.

48. Молодецкий, В. Б. Цифровые регуляторы частоты вращения электропривода постоянного тока: Дисс. . канд. техн. наук / В. Б. Молодецкий. Красноярск, 2005. 184с.

49. Ишматов, 3. Ш. О некоторых особенностях синтеза алгоритмов управления частотно-регулируемым асинхронным электроприводом / 3. Ш. Ишматов // Электротехника. 1998. - №8. - С. 16-18.

50. Волков, А. И. Алгоритмы регулирования и структуры микропроцессорных систем управления высокодинамичными электроприводами / А. И. Волков // Электротехника. 1998. - №8. - С. 10-16.

51. Решмин, Б. И. Проектирование и наладка систем подчиненного регулирования электроприводов/ Б. И. Решмин, Д. С.Ямпольский.- М.: Энергия, 1975.- 184с.

52. Ишматов, 3. Ш. Тиристорный электропривод постоянного тока с прямым микропроцессорным подчиненным регулированием координат: Дисс. . канд. техн. наук / 3. Ш. Ишматов. Свердловск, 1987. 243с.