автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Параметрическая идентификация асинхронного электропривода в режиме реального времени

На правах рукописи

094664033

Андреев Михаил Александрович

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и

системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических

наук

1 о ИЮН 2010

Санкт-Петербург - 2010

004604033

Работа выполнена на кафедре «Управляющие и вычислительные системы» Вологодского государственного технического университета.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Водовозов Александр Михайлович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Швецов Анатолий Николаевич - кандидат технических наук, доцент Кривцов Александр Николаевич

Ведущая организация - научно-производственное предприятие

«Новтех», г. Вологда

Защита состоится « 17 » июня 2010 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.229.20 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, Главное здание, ауд. 150.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, СПбГПУ, Отдел аспирантуры и докторантуры.

Автореферат разослан « мая 2010г. Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.229.20, к.т.н., доц.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вопросы идентификации параметров асинхронного электропривода являются составной частью общей задачи проектирования системы управления. Они всегда рассматриваются при создании регулируемых электроприводов и являются основой для разработки новых эффективных алгоритмов управления.

Широко используемые в настоящее время методы идентификации обеспечивают достоверную оценку параметров асинхронной машины по результатам предварительных испытаний и на основании анализа усредненных во времени значений наблюдаемых переменных. Они успешно обеспечивают работу наблюдателя в векторной системе управления, от работы которого в значительной степени зависят показатели качества электропривода в целом. Однако, в последнее время разработчики электроприводов все больше внимания уделяют вопросам оперативной коррекции алгоритмов управления электроприводом, решение которых возможно только при проведении идентификации параметров в режиме реального времени. Эти задачи ставились и рассматривались в работах

A.B. Башарина, Ю.А. Борцова, В.Л. Грузова, Н.И. Ратнера, Р.Т. Шрейнера,

B.Г. Каширских, Г.Г. Пивняка, A.C. Бешты, Д.Б. Изосимова, А.Б. Виноградова, A.A. Пискунова и др.

Современные средства микропроцессорной техники открывают новые возможности в реализации вычислительных алгоритмов и позволяют вплотную подойти к решению задачи идентификации параметров в режиме реального времени, путем обработки мгновенных значений переменных и уточнения на этой основе изменяющихся параметров электропривода. Быстродействие и функциональные возможности микропроцессорных систем позволяют применить новые методы идентификации для коррекции флуктуации параметров непосредственно в работах режимах без снижения базовой функциональности.

Актуальность тематики исследования обусловлена востребованностью отечественных инновационных разработок в области приводной техники. Необходимость в таких разработках вытекает из закрытости программно-алгоритмического обеспечения и идентификационных моделей, реализованных зарубежными производителями в серийно выпускаемых преобразователях частоты, где вмешательство пользователя в базовые алгоритмы управления и идентификации электропривода практически исключено.

Цслыо диссертационной работы является разработка нового подхода к решению задачи адаптации электропривода к изменению условий работы за счет идентификации параметров асинхронной машины в режиме реального времени на основе анализа мгновенных значений токов статора на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

Методы исследования. Исследования выполнялись на основе математических моделей и структурных схем асинхронных электроприводов с векторным управлением, преобразований Лапласа и Фурье, методов активного и пассивного эксперимента, а также численных методов обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- получены аналитические выражения, описывающие переходные режимы тока в цепи статора асинхронной машины на малых интервалах наблюдения;

- предложена методика идентификации параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора, базирующаяся на анализе мгновенных значений токов статора асинхронной машины;

- разработан алгоритм оценки параметров асинхронной машины в режиме реального времени.

Практическая значимость работы заключается в:

- интеграции алгоритма идентификации в режиме реального времени в микропроцессорные системы управления современными преобразователями частоты;

- коррекции настроек регуляторов асинхронного электропривода в режиме реального времени.

Реализация результатов работы:

- использование результатов работы при модернизации тягового электропривода троллейбуса 5298-01 в ОАО «Транс-Альфа Электро»;

- выполнена НИР по проекту №2.1.2/1969 «Разработка и исследование новых алгоритмов идентификации электромеханических систем в процессе функционирования» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010);

- применение материалов исследований в учебном процессе по специальности 140604 в Вологодском государственном техническом университете.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, теоретических положений и технических решений подтверждается результатами экспериментальных исследований асинхронного электропривода и результатами внедрения.

На защиту выноснтся:

- описание переходных режимов в цепи статора асинхронной машины на малых интервалах времени;

- методика идентификации параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора;

- алгоритм идентификации параметров асинхронной машины в режиме реального времени с использованием процедуры сплайсинга кусочно-экспоненциальной функции.

Апробация результатов работы. Теоретические положения и основные результаты работы докладывались и обсуждались: на 20-ом всемирном энергетическом конгрессе (Италия, г. Рим, 2007); на V международной (XVI Всероссийской) научной конференции по автоматизированному электроприводу (г. Санкт-Петербург, 2007); на международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XV Бенардосовскпе чтения, г. Иваново, 2009); на конкурсе инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение» (г. Барнаул, 2005); на всероссийской конференции по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение» (г. Томск, 2006); на пятой международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования» (г. Вологда, 2009); на VIII, IX, XV международных научно-технических конференциях «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (г. Воронеж, 2003, 2004, 2009); на II, IV всероссийских научно-технических конференциях «Вузовская наука -региону» (г. Вологда, 2004, 2006).

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа общим объемом в 141 стр. состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и четырех приложений. Основная часть работы выполнена на 124 страницах машинописного текста. Работа содержит 28 рисунков и 13 таблиц. Список использованных источников содержит 111 наименований на 12 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены задачи исследования и указаны методы их решения, отмечены научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ существующих базовых структур и математических моделей асинхронных электроприводов с векторным управлением в различных системах координат с учетом общепринятых допущений.

Анализируется чувствительность моделей к параметрам электропривода. Предлагается в качестве основных параметров асинхронного электропривода использовать физические параметры двигателя, а именно: активное сопротивление статора и ротора, индуктивности намагничивающего контура, рассеяния обмоток статора и ротора, полные индуктивности статора и ротора. При этом активные сопротивления обмоток двигателя,

соединительных кабелей и сопротивления элементов преобразователя являются параметрами, зависящими от температуры.

Доказывается, что повышение точности регулирования переменных для рассмотренных систем векторного управления возможно за счет:

- увеличения точности определения и вычисления параметров базовых моделей;

- использования мгновенных значений электромагнитных переменных при решении задач идентификации;

- коррекции флуктуаций параметров в реальном времени;

- нахождения взаимосвязей эквивалентных значений параметров реального объекта и параметров модели.

Вторая глава посвящена анализу методов и технических средств, используемых для параметрической идентификации асинхронных двигателей. Подробно проанализированы резидентные средства идентификации, реализованные в преобразователях частоты FR-D700 (фирма Mitsubishi), Varispeed F7 (Omron), Simovert (Siemens), VFD-B (Delta Electronics), Unidrive SP (Control Techniques), VLT AutomationDrive, FC300 (Danfoss), Combivert F5 (KEB). Все производители интегрируют средства идентификации параметров электропривода на уровень системы управления или на уровень сервисных средств отладки.

Результаты анализа свидетельствуют о преимущественном использовании при идентификации параметров асинхронных двигателей классических методов холостого хода и короткого замыкания. Идентификация осуществляется с использованием методов активного эксперимента. Коррекция изменяющихся в процессе работы параметров заявлена фирмой Mitsubishi для преобразователей FR-D700. Температурные модели используются в преобразователях Siemens Simovert. Структурные схемы, схемы замещения и базовые математические модели не приводятся даже в подробной технической документации на преобразователи. Особенности алгоритмов идентификации, математические методы и идентификационные модели не доводятся до конечного пользователя.

Для всех преобразователей режим идентификации реализуется специальным программным модулем, инициируемым, как правило, при вводе электропривода в эксплуатацию. В названиях модулей чаще всего употребляется термин автонастройка (автоподстройка), в ряде случаев расширенный до уровня «автоматическая параметризация» (Siemens) и «автоматическая адаптация двигателя» (Danfoss).

Исходными данными для параметрической идентификации в большинстве случаев являются паспортные данные применяемой электрической машины. Единая система идентифицируемых параметров для представленной выборки преобразователей отсутствует. В качестве идентифицируемых параметров применяются как физические величины (индуктивности элементов схем замещения) так и соответствующие им

реактивные сопротивления, рассчитанные для номинальной частоты питающей сети.

Для обеспечения заявленных показателей качества регулирования с использованием указанных ранее преобразователей частоты режим предварительной идентификации является обязательным.

Также рассмотрены автономные системы идентификации асинхронных электроприводов, используемые на стадии экспериментальных исследований. Как правило, в составе таких комплексов задачи управлеши объектом не решаются либо решаются частично.

Результаты анализа позволяют констатировать следующее: программное обеспечение систем управления является закрытым для конечного пользователя и, как правило, представляет собой know-how фирм-производ1ггелей; вопросы настройки регуляторов тока и скорости представлены в редуцированной форме; количество определяемых, вычисляемых и настраиваемых параметров электропривода варьируется от нескольких десятков до нескольких сотен; алгоритмы компенсации температурных воздействий, локальных нелинейностей и т.п. реализованы частично и далеко не во всех системах управления.

В третьей главе анализируются переходные режимы тока фазы статора асинхронного двигателя на малых интервалах времени и предлагается новый метод параметрической идентификации асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

В качестве базовой математической модели для рассматриваемого случая принята модель в неподвижной относительно статора системе координат, механическая составляющая которой характеризуется приведенными к валу двигателя моментом инерции и моментом сопротивления

at at

■ 0 = Rr -ir(t)+Lm + -Ml-j.«(t).Lm .i.(t)-j-ffl(t)-Lr-ir(t), (1) dt dt

J(t) - ^ -—=v P, - Lm . Im (i7(t) • ir (t)) - Mc (t) dt p, 2

где Rs,Rr - сопротивления обмоток статора и ротора, L,, Lr, L,„ -индуктивности обмоток статора, ротора и индуктивность намагничивания, р, - число пар полюсов, J(t) - момент инерции, Mt(t) - момент сопротивления, us(t) - напряжение питания, is(t),ir(t) - токи статора и ротора.

На интервалах коммутации скорость вращения вала изменяется незначительно co(t) = со = const, поэтому третье уравнение системы (1)

исключается из рассмотрения. Из системы исключается ненаблюдаемая переменная состояния ir (t), осуществляется разложение по ортогональным осям (а, (3), выполняется ряд промежуточных математических операций, позволяющих применить к системе преобразование Лапласа и получить выражение в операторной форме.

В конечном счёте, операторные токи определяются по следующим формулам

D(p) D(p)

I,(p) = ^-Ul(p)-^M.U2(p), (2)

D(p) D(p)

D(p) = WH (p) • W22 (p) - W12 (p) • W„ (p) В качестве модели выбраны передаточные функции вида

i„(p)=к' , I,.(P)="к- (з,

р-(Т-р+1) р-(Т-р + 1)

где:

^ __Rr -Lm_ £ _ ro-Lr-Rs-Lm

^•^-(«•Ь.-К,)2

Полученные выражения справедливы при рассмотрении системы на малых временных интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

Далее рассматриваются выражения для оси а. Для оси р преобразования аналогичны за тем исключением, что в качестве коэффициента передачи К принимается К2.

Найденные значения К и Т являются функциями пяти физических параметров электродвигателя:

К=Г1(Ьг,Ь8,ЬтДг,К1) Т = Г2(Ьг,Ь»,ЬтДгЗв) (4)

К =

(Rr-Rj-Cfo-VR.)' '

_ 2-Я,- Я, -(Ьг - И, +Ь, -Кг)-2-о)2 -Ьг - Я, -(Ц, -Ь, -Ь.) (к,-11,)2-(со-Ьг-К,)2 Предложенный метод идентификации в реальном времени состоит в определении эквивалентной постоянной времени на основе анализа экспериментальной «трубки» тока (рис.1). Процедурой, предваряющей идентификацию в реальном времени, является определение параметров классическими методами в процессе предварительной идентификации. По изменению постоянной времени Т в процессе работы однозначно может быть

оценено изменение активных сопротивлений электропривода в функции температуры, то есть .математически обоснованной является коррекция изменяющихся параметров в реальном времени.

Задача определения постоянной времени сводится к решению неоднородного линейного дифференциального уравнения для цепи постоянного тока при известных: напряжении, двух отсчетах времени (длительность интервала коммутации) и значениях тока в начале и конце интервала коммутации.

Рис. 1. Экспериментальные кривые «трубки» тока и модулированного

напряжения

Для решения неоднородной задачи применен метод вариации постоянной с учетом неизменности напряжения на интервале коммутации.

Решением уравнения является выражение

[ко-к-и;

где: I - длительность интервала коммутации; 10 - величина тока в начале интервала коммутации; 1(0 - величина тока в конце интервала коммутации; и - величина постоянного напряжения на интервале коммутации. Значение коэффициента К вычисляется по установившимся значениям тока и напряжения К = 1уст/иуст.

1

' 1о-к-и 4

1(0-к-и;

Вместе с тем, выражение (5), являющееся решением линейного неоднородного дифференциального уравнения позволяет определять эквивалентную постоянную времени только в случае отсутствия в кривой тока временных разрывов. «Трубка» тока, изображенная на рис. 1, представляет собой разрывную во времени кусочно-экспоненциальную функцию. Для получения достоверных результатов предлагается использовать процедур}7 сплайсинга, предполагающего исключение из рассмотрения интервалов времени, на которых значение тока уменьшается (рис. 2).

i, а

Рис. 2. Процедура сплайсинга экспериментальной кривой тока в контуре тока

На рис. 2, представлен фрагмент «трубки» тока на нарастающем участке квазисинусоидального тока фазы статора. Если принимать во внимание только те участки, на которых ключи, обеспечивающие нарастающий ток фазы, открыты, то суть процедуры состоит в нахождении на соседних участках экспонент одинаковых значений нарастающего тока. Интервалы между временными отметками, где токи на соседних участках одинаковы, вырезаются. Таким образом, восстанавливается непрерывная экспоненциальная функция, необходимая для определения постоянной времени Т по выражению (5).

Предлагается алгоритм идентификации параметров асинхронной машины. В соответствии с разработанным методом в основу алгоритма работы модуля закладывается перечень вычислительных процедур, как предварительной идентификации, так и идентификации в реальном времени. Результатами предварительной идентификации являются измеренные и вычисленные сопротивления схемы замещения, применяемой в системе управления преобразователем электропривода, а также эквивалентная индуктивность фазы двигателя.

В режиме реального времени производится:

1. Фиксация и сохранение мгновенных значений токов и напряжений любой из фаз статора на нарастающем участке квазисинусоиды фазного тока.

2. Сплайсинг переходного процесса по сохраненным значениям «трубки» тока фазы статора.

3. Вычисление тсореттеского установившегося значения тока 1уст фазы статора путём решения экстраполяционной задачи.

4. Вычисление коэффициента К и постоянной времени Т при известных Ьэ, 1ус1, иуст в соответствии с выражениями

^ УСТ т 1НЯп

К = -=-, Т =

(т тт

Анэч ^ уст

Т — К • 11

Акон ^ уст у

5. Вычисление величины текущего сопротивления фазы статора по двум выражениям

6. Проверка совпадения вычисленных значений К'г и II с заранее заданной точностью (в случае существенной невязки повторное выполнение пункта 1).

7. Вычисление среднего значения Я31 при соблюдении требований точности и передача вычисленных значений К.лГ и Т на уровень системы управления.

На рис. 3 схематически изображен алгоритм параметрической идентификации асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

В четвертой главе описан исследовательский комплекс и приведены результаты экспериментов, подтверждающих справедливость предложенной методики параметрической идентификации.

Структура исследовательского комплекса и его внешний вид приведены на рис. 4 и 5 соответственно.

Функциональные возможности исследовательского комплекса обеспечивают испытание электропривода в статических и динамических режимах работы.

Максимальные погрешности измерений, с учетом показателей точности всех элементов комплекса не превышают 2%.

¡(t) urt)

Tí

Предвяротельная идентификация

К =

U,

к.

Фиксация UU„

Io.Ii....,Ii.....t

te,ti.....t,.....tTl

Спл-йсииг-6.10 к

"liïl ■ Ir»

'líi'í ' Tf 1

u„

Елок БЫЧНСЛСШЫ

^ПЗН ~ ^ У :. ¡

la

L, = T.R„

Г

L,

Ф;всг.цпя I-U^t

b.

Iq.II.....Ii.-Л

La^

ti:

Cnsaiiíitítr-блох

Ю

^KTt'^tK

Ьлок* нахождение

^уст

V ♦

т = -

1)ЛОК ЕЬРШСЛСШШ

* г сн_1

lui""

-Il-и

5CI

и,-

Т"

ь.Г

г' =1 ,г к

г1

V2

Сравнение

р4 » R?,

Г Т"

R«

т

Rsr

о £2

UJ

с; о

<

у Ü

Онлайн идентификация i

Рис. 3. Алгоритм идентификации

Преобразователь

частоты Блок

Omron датчиков

Lern

Устройство

Персональный - сбора

компьютер Чо- данных

Ь-Сагс!

Рис. 4. Структура комплекса

Преобразователь частоты (ПЧ) Оттоп Уапзреес! Р7 используется для регулирования скорости вращения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. На компьютере установлено программное обеспечение СХ-Опуе. необходимое для управления преобразователем частоты. На валу двигателя смонтирован электропорошковый тормоз,

выполняющий функцию

нагрузочного агрегата и позволяющий создавать пассивный тормозной момент. Система управления тормозом дает возможность регулировать

тормозной момент как вручную, так и автоматически при помощи ПК. С другой стороны вала смонтирован импульсный датчик скорости. Сигнал, вырабатываемый датчиком, подается на вход системы анализа электрических сигналов.

Компьютерная система анализа электрических сигналов состоит из двух частей. В состав первой входят датчики тока и напряжения, которые преобразуют измеряемые величины в нормированные сигналы для устройства сбора данных (многоканальный АЦП Ь-Сагс! Ь-783). Вторая часть -Рис. 5. Внешний вид комплекса непосредственно устройство сбора

данных, которое передаёт полученные данные по PCI-интерфейсу в компьютер. На компьютере установлено программное обеспечение Lab View 7.0 фирмы National Instruments, CX-Drive фирмы Omron, LGraph фирмы JI-Кард. Использование перечисленных программных продуктов дает широкие возможности анализа и обработки данных, поступающих с платы устройства сбора данных, а также обеспечивают управляемость со стороны компьютера как электроприводом, так и электропорошковым тормозом.

Программа экспериментальных исследований предполагала выполнение предварительной идентификации электрических параметров машины и последующую идентификацию в режиме реального времени на основе анализа «трубки» тока фазы статора. Эксперименты проводилась на машинах с фазным ротором типа MTF1116У2 и с короткозамкнутым ротором типа 5АИ80В2УЗ.

Предварительная идентификация для машины с фазным ротором выполнялась с целью метрологической оценки точности предложенного метода, так как для этого двигателя возможно измерение физических величин индуктивностей обмотки статора при разомкнутом роторе и измерение индуктивности обмотки ротора при разомкнутом статоре. Расхождение измеренных и вычисленных по кривой переходного процесса значений индуктивностей лежит в пределах инструментальных погрешностей прибора Е7-11 (измеритель L,C,R универсальный) и датчиков тока.

В таблице 1 приведены экспериментальные данные и результаты расчетов.

Таблица 1

Экспериментальные данные для холодного двигателя

Экспериментальные

данные

to ~ tg, С lo-Is, А

0.019433 0

0.019522 1.44

0.019959 1.44

0.020092 3.08

0.020425 3.08

0.020619 4.64

0.020969 4.64

0.021156 5.94

0.021484 5.94

0.021681 6.6

Результаты расчетов

Гр tK0H tj^q ^

С \ ' In] \U-K-UJ

tna4> С 0.019433 0.007845

t]COH* С 0.020233

Т А 0

I А 6.6

Wi ~ to tEo„=t9-((t2-tl)+(t4-t3)+(t8-t7)) 1нач = 1о 1кон _ 1б

L = T-Rsx = 0.007845-2.65= 0.0208 Гн

tHa4 - начало интервала измерения, t,c0H - конец интервала измерения,

1ШЧ - ток в начале интервала измерения,

1кон - ток в конце интервала измерения.

Значение коэффициента передачи К рассчитывается по формуле

К = —= — = 0.3774—, Я., 2.65 Ом

где - сопротивление фазы статора холодного двигателя, полученное по результатам предварительной идентификации из переходного процесса по постоянному току как отношение установившегося значения напряжения к установившемуся значению тока.

Напряжение и - фазное напряжение в текущий момент.

Полученное значение индуктивности Ь представляет собой индуктивность рассеяния статора.

Определение постоянной времени для двигателя с изменившейся температурой, сводится к определению коэффициента К по выражению

иу„

где UycT - это постоянное напряжение, прикладываемое к фазе статора при замкнутом положении соответствующих ключей автономного инвертора,

1уст - установившееся теоретическое значение тока фазы

статора.

Значение 1усг определяется для восстановленной с помощью процедуры сплайсинга экспоненциальной зависимости тока статора путём решения экстраполяционной задачи. Параметры принятой модели для множества точек п, вычисляются путем минимизации функционала:

п

K-U-| 1-ехр(-^

+I0 -exp

-> mm

По известным параметрам вычисляется установившееся значение

1у„=К-и.

В таблице 2 приведены аналогичные данные для нагретого двигателя.

Таблица 2

Экспериментальные данные для нагретого двигателя

Экспериментальные данные

1о - Ь, с 1о-15,А

0.029254 0

0.029336 1.44

0.029807 1.44

0.029888 2.34

0.030266 2.34

0.030452 4.1

0.030741 4.1

0.030942 5.24

0.031216 5.24

0.031491 6.56

Результаты расчетов

Т ^кон ^ нач л

1 / \ * \u-k-uJ

^нач> С 0.029254 0.006341

^кош С 0.030079

Т А 0

Т А 6.56

1нач — Ь)

{кон=Ь-(02-11)+(14-(з)+08-17))

^нач = 1кОН ~ 1б

Иег = Ш = 0.0208 / 0.006341 = 3.28 Ом

И5Г = сопротивление фазы статора нагретого двигателя, однозначно коррелирует с величиной 113+ = 6.28 Ом - сопротивление статора с учетом сопротивления соединительных проводов и сопротивления открытого ключа.

= 2Я5Г = 2-3.28 = 6.56 Ом. Расхождение в 4% в значениях измеренной и вычисленной величин связано с недостаточной точностью фиксации температур объекта в режимах измерения и идентификации. Температуры измерялись на поверхности двигателя, не учитывалась теплопроводность материалов двигателя, погрешность измерения температуры составляла ±1 °С. Расхождение температуры в экспериментах составляло ±5 °С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе теоретического анализа переходных процессов в «малом» статорной цепи асинхронного двигателя на интервалах коммутации силовых ключей:

проанализированы известные теоретические способы и методы идентификации асинхронных электроприводов;

проанализированы алгоритмы и процедуры идентификации, используемые лидирующими на рынке приводной техники фирмами-производителями при создании систем управления асинхронными электроприводами;

доказана возможность решения задачи идентификации электропривода в режиме реального времени;

предложен метод идентификации параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного

инвертора на основе измерения мгновенных значений токов фаз статора и вычислении непосредственно в рабочем режиме изменяющегося в функции температуры активного сопротивления обмотки статора;

разработана инженерная методика оценки электрических параметров асинхронной машины на основе наблюдения переходных процессов цепи статора с использованием процедуры сплайсинга кусочно-экспоненциальных функций;

создан универсальный исследовательский комплекс, предназначенный для изучения режимов работы асинхронного электропривода;

получены экспериментальные результаты, подтверждающие справедливость теоретических выводов.

Алгоритм работы идентификатора внедрен на уровне резидентного программного модуля при модернизации тягового электропривода троллейбуса 5298-01 в ОАО «Транс-Альфа Электро» (г. Вологда);

Результаты работы использованы при выполнении НИР по проекту №2.1.2/1969 «Разработка и исследование новых алгоритмов идентификации электромеханических систем в процессе функционирования» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010).

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Водовозов, A.M. Исследование асинхронного электропривода в случайных режимах / А.М. Водовозов, A.A. Пискунов, М.А. Андреев // Сборник материалов V международной (XVI Всероссийской) научной конференции: 18-21 сентября 2007 г. - Санкт-Петербург, 2007,- С. 100 -102.

2. Андреев, М.А. Идентификация параметров электромеханических систем на основе асинхронных электроприводов методами активного эксперимента / М.А. Андреев, С.Н. Шейбухов // «Новые информационные технологии». Тезисы докладов XVI Международной студенческой школы-семинара -М.: МИЭМ, 2008 - С. 88 - 89.

3. Андреев, М.А. Программная часть измерительного комплекса / М.А. Андреев, А.П. Липшпша, С.Н. Шейбухов // Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях: Сб. трудов. Вып. 14/ Под ред. д.т.н., проф. О.Я.Кравца. - Воронеж: "Научная книга" , 2009. - 136 с (273-408). - С. 353-354.

4. Андреев, М.А. Аппаратная часть измерительного комплекса / М.А. Андреев, А.П. Липилина, С.Н. Шейбухов // Современные проблемы информатизации в моделировании и социальных технологиях: Сб. трудов. Вып. 14/ Под ред. д.т.н., проф. О.Я.Кравца. - Воронеж: "Научная книга" , 2009. - 140 с (409-548). - С. 416-418.

5. Андреев, М.А. Идентификация регулируемых асинхронных электроприводов методами активного эксперимента / М.А. Андреев, А.Н.Андреев, А.П.Липилина // Тезисы докладов международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития элекгротехнологии» (XV Бенардосовские чтения). - Иваново, 2009. - 284 с. - С. 227.

6. Андреев, М.А. Методика идентификации параметров асинхронной машины с короткозамкнутым ротором на интервалах коммутации силовых ключей. Математическое и экспериментальное обоснование / М.А. Андреев, А.Н. Андреев, А.М. Водовозов, A.C. Елюков // Информационные технологии моделирования и управления, 4(56), 2009. -с. 588-595.

7. Андреев, М.А. Теоретическое обоснование возможности идентификации асинхронного двигателя в режиме реального времени / М.А. Андреев, А.Н. Андреев, A.M. Водовозов, A.C. Елюков // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования: Материалы пятой международной научно-технической конференции. Т. 1 - Вологда: ВоГТУ, 2009. - 263 е.- С. 30-33.

8. Андреев, М.А. Вычисление эквивалентных параметров асинхронного электропривода по экспериментальным данным / М.А. Андреев, А.Н. Андреев, A.M. Водовозов, A.C. Елюков // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования: Материалы пятой международной научно-технической конференции. Т. 1 - Вологда: ВоГТУ, 2009. - 263 е.- С. 34-38.

9. Андреев, М.А. Использование методов активно-пассивного эксперимента при идентификации параметров регулируемых асинхронных электроприводов / М.А. Андреев, А.Н.Андреев, А.П.Липилина // Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. тр. Вып. 16. -Магнитогорск: МГТУ, 2009. - 203 е.. - С. 30 - 36.

Публикации в изданиях, входящих в перечень Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации

ведущих рецензируемых научных журналов и изданий:

10. Андреев, М.А. Идентификация параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора / М.А. Андреев // Системы управления и информационные технологии, 2009.-№3(37).-С. 68-71.

Подписано в печать 07.05.2010 г. Бумага офсетная. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 283.

ООО «Фирма «Леда» г. Вологда, ул. Зосимовская, За, тел./факс: 72-41-80

ВВЕДЕНИЕ.

1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ПАРАМЕТРЫ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ.

1.1. Системы координат и векторные модели асинхронной машины.

1.2. Математическая модель асинхронного двигателя в переменных тока статора и потокосцепления ротора в неподвижной системе координат.

1.3. Математическая модель асинхронной машины во вращающейся координатной системе, ориентированной по вектору потокосцепления ротора.

1.4. Системы прямого управления моментом.

1.5. Математическая модель асинхронной машины, приведенная к нормальной форме Коши.

1.6. Математическое описание вращающегося магнитного поля в трехфазной системе.

1.7. Выводы и задачи исследования.

2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ.

2.1. Резидентные средства идентификации электроприводов с векторным управлением.

2.1.1. Сопоставительный анализ идентификационных показателей.

2.1.2. Система параметров и средств идентификации электроприводов на основе преобразователей частоты Omron.

2.1.3. Система параметров и средств идентификации электроприводов на основе преобразователей частоты Mitsubishi.

2.2. Автономные системы идентификации асинхронных электроприводов

2.3. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ИНТЕРВАЛАХ КОММУТАЦИИ СИЛОВЫХ КЛЮЧЕЙ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА.

3.1. Методика идентификации параметров асинхронного двигателя в режиме реального времени на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

3.2. Определение постоянной времени и коэффициента передачи системы электропривода на основе экспериментальных данных.

3.3. Вычисление сопротивлений статора Rs и ротора Rr.

3.4. Разработка алгоритма идентификации параметров.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЛГОРИТМА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

4.1. Комплекс технических средств для экспериментальных исследований.

4.1.1. Измерительная система.

4.1.2. Система имитации пассивных нагрузок.

4.2. Эксперименты и обработка данных.

4.2.1. Программа экспериментальных исследований.

4.2.2. Предварительная идентификация.

4.2.3. Определение параметров асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 5АИ80В2У4 на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

Современный асинхронный электропривод является интеллектуальной электромеханической системой (ЭМС), обеспечивающей движение механического объекта по заданным траекториям в реальных условиях. Реализация эффективных законов управления в нем успешно реализуется микропроцессорной системой на основании текущих значений внешних и внутренних координат электромеханической системы и системы параметров, определяющих актуальное состояние асинхронного двигателя [1,2,3]. Текущие состояния переменных электропривода фиксируются набором датчиков, а параметры асинхронной машины обычно определяются на основании каталожных данных и набора процедур идентификации, реализуемых микропроцессорной системой управления электропривода в процессе ввода его в эксплуатацию. Набор параметров, используемых при реализации различных законов управления разными производителями электроприводов, существенно различается, но, как правило, в процессе работы задачи повторной параметрической идентификации параметров производители не ставят, и коррекция законов управления проводится на основе косвенных данных о нагрузке и температуре асинхронной машины [4, 5].

Вместе с тем проблема идентификации параметров в рабочих режимах актуальна для прецизионных систем асинхронного электропривода, в которых достижение предельных показателей качества регулирования возможно при максимальном уровне точности и достоверности определения переменных и параметров системы. Уточнение параметров и самонастройка системы позволяет снизить влияние возмущающих факторов и перейти к созданию принципиально новых алгоритмов управления на основе методологии пространства состояний. В современном электроприводе это сводится к изменению амплитуды и частоты питающего напряжения при пусках, торможениях, реверсах, поддержании на заданном уровне или регулировании скорости вращения ротора, непосредственном управлении электромагнитным моментом при различных возмущающих воздействиях. Для решения перечисленных задач управления требуется максимально подробная и достоверная информация о переменных состояния ЭМС, зависимых и независимых параметрах. Названная информация и должна быть получена путем непрерывного мониторинга процессов в электроприводе и идентификации электроприводов в реальном масштабе времени.

Несколько принципиально разных подходов к решению этой задачи разрабатываются в настоящее время. В [6,7,8,9,10,11] анализируются методы стохастической идентификации, при которых процессы в электроприводе рассматриваются как случайные, а параметры динамической системы определяются спектральными и корреляционными методами. В [12,13,14] предлагается динамическая идентификация асинхронной машины на основе анализа переходных процессов классическими методами теории управления. Там же применена комплексная методика идентификации с применением активных и пассивных методов, методов оценивания с использованием рекуррентного метода наименьших квадратов, фильтра Калмана и поисковых методов с автоматическим определением параметров и переменных в реальном времени.

В диссертации исследуется возможность идентификации параметров электропривода на малых интервалах времени, в качестве которых взяты интервалы коммутации силовых ключей вентильного преобразователя электрической энергии. При этом: проведен анализ базовых структур и математических моделей асинхронных электроприводов с векторным управлением, рассмотрены методы идентификации электроприводов, используемые в современных системах управления, дается математическое обоснование, и анализируются возможности использования новых методов идентификации, приводятся результаты экспериментальных исследований, подтверждающие жизненность новых подходов при решении поставленной задачи.

Актуальность работы. Современный регулируемый асинхронный электропривод представляет собой симбиоз достижений в области силовой электроники, электромеханики и микропроцессорной техники. Высокий порядок и нелинейность уравнений, описывающих электромагнитные и электромеханические процессы, зависимость параметров машины от температуры и степени насыщения магнитной цепи, ряд других допущений существенно усложняют систему управления электроприводом, зачастую не позволяя при анализе и синтезе дискретных систем управления пользоваться классическими подходами теории управления. Реализация эффективных законов управления становится возможной только с использованием наблюдателей, если известны текущие значения переменных системы и её параметров, определяющих состояние электропривода. По этой причине, при создании новых законов управления, в центре внимания разработчиков всегда были вопросы параметрической идентификации электропривода. Эти задачи решались в работах А.В.Башарина, Ю.А.Борцова, B.JI. Грузова, Н.И.Ратнера, Р.Т. Шрейнера, В.Г. Каширских, Г.Г. Пивняка, А.С. Бешты, Д.Б. Изосимова, А.Б.Виноградова, А.А. Пискунова и др.

Решенные в настоящее время задачи идентификации обеспечивают качественную оценку параметров асинхронной машины по результатам предварительных испытаний или на основании анализа усредненных во времени значений наблюдаемых переменных. Однако не позволяют проводить оперативную коррекцию параметров системы при дрейфе параметров в процессе работы.

Современные средства микропроцессорной техники открывают новые возможности в реализации алгоритмов идентификации и позволяют вплотную подойти к решению этой задачи в режиме реального времени, путем обработки мгновенных значений переменных и уточнения на этой основе изменяющихся параметров электропривода. Переход к идентификации с учетом мгновенных значений наблюдаемых переменных позволяет выявить на интервалах дискретного времени процессы, с высокой степенью точности описываемые системами линейных дифференциальных уравнений. Быстродействие и функциональные возможности микропроцессорных систем позволяют применить новые методы идентификации для коррекции флуктуаций параметров непосредственно в рабочих режимах без снижения базовой функциональности.

Актуальность тематики исследования обусловлена востребованностью отечественных инновационных разработок в области приводной техники. Необходимость в таких разработках вытекает из закрытости программно-алгоритмического обеспечения и идентификационных моделей, реализованных зарубежными производителями в серийно выпускаемых преобразователях частоты, где вмешательство пользователя в базовые алгоритмы управления и идентификации электропривода практически исключено.

Целью диссертационной работы является разработка нового подхода к решению задачи адаптации электропривода к изменению условий работы за счет идентификации параметров асинхронной машины в режиме реального времени на основе анализа мгновенных значений токов статора на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора.

В соответствии с указанной целью в работе решены следующие задачи: выполнен анализ существующих базовых структур и математических моделей асинхронных электроприводов с векторным управлением; проанализированы методы и технические средства, используемые для параметрической идентификации асинхронных двигателей в серийно выпускаемых преобразователях частоты; предложен метод идентификации параметров регулируемого асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора; разработана инженерная методика оценки электрических параметров асинхронной машины на основе наблюдения переходных процессов в цепи статора с использованием процедуры сплайсинга кусочно-экспоненциальных функций; разработан испытательный комплекс, обеспечивающий исследования и экспериментальную проверку предложенного метода ^ параметрической идентификации регулируемого асинхронного электропривода в различных режимах работы; осуществлена экспериментальная проверка предложенного метода.

Методы исследования. Исследования выполнялись на основе математических моделей и структурных схем асинхронных электроприводов с векторным управлением, преобразований Лапласа и Фурье, методов активного и пассивного эксперимента, а также численных методов обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы состоит в следующем: получены аналитические выражения, описывающие переходные режимы тока в цепи статора асинхронной машины на малых интервалах наблюдения; предложена методика идентификации параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора, базирующаяся на анализе мгновенных значений токов статора асинхронной машины; разработан алгоритм оценки параметров асинхронной машины в режиме реального времени.

Практическая значимость работы заключается в: интеграции алгоритма идентификации в режиме реального времени в микропроцессорные системы управления современными преобразователями частоты; коррекции настроек регуляторов асинхронного электропривода в режиме реального времени.

Реализация результатов работы: использование результатов работы при модернизации тягового электропривода троллейбуса 5298-01 в ОАО «Транс-Альфа Электро»; выполнена НИР по проекту №2.1.2/1969 «Разработка и исследование новых алгоритмов идентификации электромеханических систем в процессе функционирования» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010); применение материалов исследований в учебном процессе по специальности 140604 в Вологодском государственном техническом университете.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, теоретических положений и технических решений подтверждается результатами экспериментальных исследований асинхронного электропривода. На защиту выносится: описание переходных режимов в цепи статора асинхронной машины на малых интервалах времени; метод идентификации параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора; алгоритм идентификации параметров асинхронного электропривода, базирующийся на анализе мгновенных значений токов статора с использованием процедуры сплайсинга кусочно-экспоненциальной функции;

Результаты работы включены в промежуточный отчет по гранту аналитической ведомственной целевой программы «развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)». Мероприятие 2 «проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук. Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской науки». Раздел 2.1. «Проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук». Подраздел 2.1.2. «Проведение фундаментальных исследований в области технических наук».

Теоретические положения и основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

1. VIII, IX, XV открытых международных научно-технических конференциях «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (г. Воронеж, 2003, 2004, 2009).

2. II, IV Всероссийских научно-технических конференциях «Вузовская наука - региону» (г. Вологда, 2004, 2006).

3. Конкурсе инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение» (г. Барнаул, 2005).

4. Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи - регионам» (г. Вологда, 2006).

5. Всероссийской конференции - конкурсе инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению программы «Энергетика и энергосбережение» (г. Томск, 2006).

6. V международной (XVI Всероссийской) научной конференции (г. Санкт-Петербург, 2007).

7. 20-ом Всемирном энергетическом конгрессе (Италия, Рим, 2007).

8. XVI Международной студенческой школе-семинаре «Новые информационные технологии» (МИЭМ, Украина, г. Судак).

9. Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XV Бенардосовские чтения) (г. Иваново, 2009)

10. Пятой международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования» (г. Вологда, 2009).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе теоретического анализа переходных процессов в «малом» статорной цепи асинхронного двигателя на интервалах коммутации силовых ключей проанализированы известные теоретические способы и методы идентификации асинхронных электроприводов; проанализированы алгоритмы и процедуры идентификации, используемые лидирующими на рынке приводной техники фирмами-производителями при создании систем управления асинхронными электроприводами; доказана возможность решения задачи идентификации электропривода в режиме реального времени; предложен метод идентификации параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора на основе в измерении мгновенных значений токов фаз статора и вычислении непосредственно в рабочем режиме изменяющегося в функции температуры активного сопротивления обмотки статора; разработана инженерная методика оценки электрических параметров асинхронной машины на основе наблюдения переходных процессов цепи статора с использованием процедуры сплайсинга кусочно-экспоненциальных функций; на основе результатов предварительной идентификации определяются для холодного двигателя активное сопротивление обмотки фазы статора любым известным способом. Используется процедура сплайсинга, определяется эквивалентная постоянная времени и при известном активном сопротивлении фазы статора вычисляется её эквивалентная индуктивность. В рабочих режимах также применяется процедура сплайсинга, определяется постоянная времени и вычисляется изменяющееся в функции температуры активное сопротивление обмотки фазы статора. Полученное значение сопротивления передается идентификатором на уровень системы управления для коррекции его величины, определенной на холодном двигателе; создан универсальный исследовательский комплекс, предназначенный для изучения режимов работы асинхронного электропривода; получены экспериментальные результаты, подтверждающие справедливость теоретических выводов;

Алгоритм работы идентификатора внедрен на уровне резидентного программного модуля при модернизации тягового электропривода троллейбуса 5298-01 в ОАО «Транс-Альфа Электро» (г. Вологда);

1. Справочник по теории автоматического управления / под ред. А.А. Красовского. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. — 712 с.

2. Башарин, А.В. Управление электроприводами : учеб. пособие для студ. вузов / А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. — 392 с.

3. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием / Г.Г. Соколовский. 2-е изд. - М. : Академия, 2007. -265 с.

4. Bose, В. К. Modern power electronics and AC drives / Bose, Bimal K. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002. - XXI, 711 p.

5. Bose, В. K. (Editor), Power Electronics and Variable Frequency Drives: Technology and Applications, Wiley-IEEE Press, 2001. 660 p.

6. Острем, К. Введение в стохастическую теорию управления / К. Острем. -М. : Мир, 1973.-234 с.

7. Жандаров, A.M. Идентификация и фильтрация измерений состояний стохастических систем / A.M. Жандаров. М. : Наука, 1979. - 112 с.

8. Казаков, И.Е. Анализ стохастических систем в пространстве состояний / И.Е. Казаков, С.В. Мальчиков. М. : Наука, 1983.-384 с.

9. Згуровский, М.З. Системный анализ стохастических распределенных процессов: (моделирование, оценивание состояний, идентификация) / М.З. Згуровский. Киев. : УМКВО, 1988. - 204 с.

10. Водовозов, A.M. О сходимости метода статистической идентификации параметров динамических систем / A.M. Водовозов, А.А. Пискунов // Информационные технологии моделирования и управления. Воронеж, 2005. - № 4 (22). - С. 530-534.

11. Водовозов, A.M. К вопросу об идентификации линейных динамических систем по результатам экспериментальных исследований / A.M. Водовозов, А.С. Елюков // Системы управления и информационные технологии. 2008. - 2.2 (32) - С. 253-256

12. Каширских, В.Г. Динамическая идентификация асинхронных электродвигателей : Монография / В.Г. Каширских; ГУ КузГТУ. -Кемерово, 2005. 139 с.

13. Борцов, Ю.А. Экспериментальное определение параметров и частотных характеристик автоматизированных электроприводов / Ю.А. Борцов, Г.В. Суворов, Ю.С. Шестаков. JI. : «Энергия», 1969. — 104 с.

14. Водовозов, A.M. О выборе области преобразования в задачах параметрической идентификации динамических объектов / A.M. Водовозов, А.С. Елюков // Информационные технологии моделирования и управления. 2009. - № 2(54). - С. 185-188.

15. Вольдек, А.И. Электрические машины : учебник для студ. высш. техн. учеб. заведений / А.И. Вольдек. 3-е изд., перераб. - JI. : Энергия, 1978. — 832с.: ил.

16. Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины : учебник для вузов / А.В. Иванов-Смоленский. М. : Энергия, 1980. - 928 с. : ил.

17. Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач, И. Рац. М. ; JI. : Госэнергоиздат, 1963. — 744 с.

18. Ковчин, С.А. Теория электропривода: Учебник для вузов / С.А. Ковчин. -СПб.: Энергоатомиздат. С.-Петерб. отд-ние, 2000. 496 с.

19. Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. Екатеринбург : УРО РАН, 2000. - 654 с.

20. Грузов, B.JI. Управление электроприводами с вентильными преобразователями : учеб. пособие / B.JI. Грузов. Вологда : ВоГТУ, 2003. - 294с.

21. Костенко, М.П. Электрические машины. Специальная часть / М.П. Костенко. JI. : Госэнергоиздат, 1949. - 708 с.

22. Schreiner, R.T. Active current rectifier mathematical model / Schreiner, R.T., Efimov A.A., Kalyagin // A.I. Pros. 9th International Conference on Power Electronics and Motion Control ЕРЕ PEMC-2000, Kosice. (Slovakia). 5-7 Sept. 2000. -P.2-188- 2-192.

23. Петров, Л.П. Физико-математическое моделирование асинхронных электроприводов с преобразователями частоты / Л.П. Петров, В.А. Ладензон, И.И. Печковский // Электричество. 1980. - № 12. - С. 45-47.

24. Плахтына, Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем / Е.Г. Плахтына. Львов : Вища школа, 1986. - 164 с.

25. Водовозов, В.М. Теория и системы электропривода : учеб. пособие. — СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. 306 с.

26. Blaschke, F. Das Prinzip der Feldorientierung, die Grundlage fur die TRANSVEKTOR-Regelung von Drehfeldmaschienen // Siemens-Zeitschrift. -1971. Bd. 45. - H. 10. - S. 757 - 760.

27. Buja G, Kazmierkowski M. P. Direct Torque Control of PWM Inverter-Fed AC Motors A Survey: III Summer Seminar on Nordick Network for Multi Disciplinary Electric Drives.- 21-23 June 2003.- Zergrze.- Poland - pp. 1-19.

28. Direckt Torkue Control of AC motor drives / M. Aaltontn, P. Tiitinen, J. Laku, S.Heikkilla //ABB Review 1995. - № 3. - P. 19-24.

29. Floter, W. Die Transvektor-Regelung fur feldorientierten Betrieb einer Asynchronmaschine / Floter W., Ripperger D. // Siemens-Zeitschift. 1971. -Vol. 45.-S. 761-764.

30. Leonard, W. Control of Electrical Drives / W. Leonard. Berlin : Springer, 1996.-S. 420.

31. Schroder, P. Elektrische Antriebe Regelung von Antriebssystemen, 2 Auflage /Р. Schroder. - Berlin : Springer, 2001. - S. 1172.

32. Vas, P. Sensorless Vector and Direct Torque Control / P. Vas. Oxford : Oxford University Press, 1998.

33. Архангельский, H.JI. Система векторного управления асинхронным электроприводом с идентификатором состояния / H.JI. Архангельский, Б.С. Курнышев, А.Б. Виноградов // Электричество. — 1991. № 11. - С. 47-51.

34. Браславский, И.Я. Адаптивная система прямого управления моментом асинхронного двигателя / И.Я. Браславский, З.Ш. Шиматов, Е.И. Барац // Электротехника. 2001. - № 11. - С. 35-39.

35. Depenbrosk, М. Direct self control (DSC) of inverter-fed induction machines. IEEE Trans. Power Electron. Vol. 3. No 4. Oct. 1985. P. 420 429

36. Takahashi I., Ohmori Y. High performance direct torque control of an induction machine. IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 25. No 2. 1989. P. 257 264

37. Круг, K.JI. Основы электротехники. Теория переменных токов / K.JI. Круг. М. : Госэнергоиздат, 1932. - 948с.

38. Панкратов, В.В. Задачи синтеза алгоритмов идентификации для бездатчиковых асинхронных электроприводов с векторным управлением и вариант их решения / Панкратов В.В., Маслов М.О. // Силовая интеллектуальная электроника. 2007. - № 1(6). С. 23 - 43.

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

40. Детлаф, A.A. Курс физики : учеб. пособие для втузов / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. 4-е изд., испр. - М. : Академия, 2003. - 720 с.

41. Англо-русский политехнический словарь = English-Russian Dictionary of Science & Technology. M. : Литера, 2006. - 960 с.

42. Лопатников, Л.И. Экономико-математический словарь / Л. И. Лопатников. 5-е изд., перераб. и доп. — М. : Дело, 2003. - 520 с.

43. Горбань, А.Н. Нейронные сети на персональном компьютере / А.Н. Горбань, Д.А. Россиев. Новосибирск : Наука. Сиб. издат. фирма РАН, 1996.-276 с.

44. Применение методов нейронных сетей и генетических алгоритмов в решении задач управления электроприводами / В.Б. Клепиков, С.Л. Сергеев, К.В. Махотило, И.В. Обруч // Электротехника. 1999. - № 5.- С. 2-5.

45. Каширских, В.Г. Использование искусственных нейронных сетей для диагностики замыканий в обмотке статора асинхронного двигателя / В.Г. Каширских, Л.В. Нестеровский // Вестник КузГТУ. 2002. - №6. - С. 52-54.

46. Грузов, В.Л. Автоматизированный электропривод. Часть 2. Теория электропривода : учеб. пособие / В.Л. Грузов, С.А. Ковчин, Ю.А. Сабинин.- Вологда : ВоГТУ, 2006. 258с.

47. Garces, L. J. Parameter adaptation for the speed-controlled static a.c. drive with a squirrel-cage induction motor / L. J. Garces // IEEE Trans. Ind. Appl. 1980.- Vol. 1A-16. No 2. Mar. / Apr. P. 173-178.

48. Holtz, J. Identification of machine parameters in a vector controlled induction motor drive / J. Holtz, T. Thimm // Conf. Rec. of the IEEE IAS Annual Meeting (San Diego. CA. Oct. 1989. P. 601 - 606.

49. Hung, K.T. A rotor flux error-based, adaptive tuning approach for feedforward field oriented induction machine drives / Hung K.T., Lorenz R.D. // Conf. Rec. 1990. IEEE IAS Annual Meet. Part I. October 1990. P. 589-594.

50. Kubota, H. Flux observer of induction motor with parameter adaptation for wide speed range motor drives / Kubota H., Matsuse K. // Conf. Rec. IPEC. -Tokyo, 1980.-P. 1213-1218.

51. A simple and robust adaptive controller for detuning correction in field oriented induction machines / Moreira J. C., Hung К. Т., Lipo T.A., Lorenz R. D. // IEEE Trans. Ind. Appl. 1992. - Nov/Dec. Vol. 28., № 6. - P. 1359-1366.

52. Moreira, J. C. A new method for rotor time constant tuning in indirect field oriented control / Moreira J. C., Lipo T.A. // Conf. Rec. of the IEEE Power Electronic Specialists Conference. Vol. II. - 1990. - P. 573-580.

53. Nailen, R. L. Factors to consider when specifying motor-temperature detectors // Power. 1974. - № 2. - P. 90-92.

54. Nielsen, P. E. Digital voltage vector control with adaptive parameter tuning / Nielsen P. E., Thomson E. Ch., Nielsen M. T. // Proc. of 3rd European Conf. on Power Electronics and Applications. Aachen, 1989. - P. 313-318.

55. Peng, F.-Z. Robust speed identification for speed-sensorless vector control of induction motors / F.-Z. Peng, T. Fukao // IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 30. № 5. Sept./ Oct. 1994.

56. Zai, L.C. An extended Kalman filter approach to rotor time constant measurement in PWM induction motor drives / Zai, L.C., De Marco C.L., Lipo T. A. // IEEE Trans. Ind. Appl. Vol. 28. No 2. Mar. / Apr. 1992. - P. 343-349.

57. Изосимов, Д.Б. Идентификация частоты вращения и составляющих вектора потокосцепления ротора асинхронного двигателя по измерениям токов и напряжений обмоток статора / Д.Б. Изосимов, С.Е. Рыбкин // Электричество. 2005. - № 4. - С.32-40.

58. Инвертор общего назначения, с векторным управлением Varispeed F7. Руководство по эксплуатации и описание параметров // Техническая документация фирмы Yaskawa. — Режим доступа : www.yaskawa.com. — 15.07.2009

59. Главные приводы SIMOVERT. Векторное регулирование. Инструкция по эксплуатации // Техническая документация фирмы Siemens. Режим доступа : www.siemens.com. - 15.07.2009

60. FR-D700. Преобразователь частоты. Руководство по эксплуатации // Техническая документация фирмы Mitsubishi. Режим доступа : www.mitsubishi-automation.com. - 15.07.2009

61. Преобразователи частоты серии VFD-B. Руководство по эксплуатации // Техническая документация фирмы Delta Electronics. — Режим доступа : www.delta-electronics.su. 15.07.2009

62. Unidrive SP. Расширенное руководство пользователя. Универсальный электропривод переменного тока для асинхронных двигателей и сервомоторов // Техническая документация фирмы Control Techniques. -Режим доступа : www.controltechniques.com. 15.07.2009

63. Инструкция по эксплуатации привода VLT AutomationDrive FC300 // Техническая документация фирмы Danfoss. Режим доступа : www.danfoss.com. - 15.07.2009

64. Руководство по использованию КЕВ COMBIVERT F5-MULTI / SERVO 2.6 // Техническая документация фирмы КЕВ. Режим доступа : http://www.keb.de. - 15.07.2009

65. Денисов, В.И. Активная идентификация стохастических линейных дискретных систем, описываемых моделями в пространстве состояний и

66. ARMAX-моделями / В.И. Денисов, И.Л. Еланцева, В.М. Чубич // Сибирский журнал индустриальной математики. —2000. Том III, № 1 (5). — С.87-100.

67. Денисов, В.И. Активная идентификация стохастических линейных дискретных систем во временной области / В.И. Денисов, В.М. Чубич, О.С. Черникова // Сибирский журнал индустриальной математики. -2003. Том VI, № 3 (15). - С.70-87.

68. Денисов, В.И. Активная идентификация стохастических линейных дискретных систем в частотной области / В.И. Денисов, В.М. Чубич, О.С. Черникова // Сибирский журнал индустриальной математики. -2007. Том X, №1 (29). - С.71-89.

69. Брауэр, В. Введение в теорию конечных автоматов : пер. с нем. — М. : Радио и связь, 1987. 392 с.: ил.

70. Polikar, R. The wavelet tutorial / Robi Polikar. Iowa State University, 1999. -59 p.

71. Воробьев, В.П. Теория и практика вейвлет-преобразования / Воробьев В.П., Грибунин В.Г. СПб. : ВУС, 1999. - 202 с.

72. Смоленцев, Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB / Н.К. Смоленцев. М. : ДМК Пресс, 2005. - 304 с. : ил.

73. Новиков, Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов : учеб. пособие. СПб. : Изд-во «ООО МОДУС+», 1999. - 152 с. : ил.

74. Козлов, П.В. Вейвлет-преобразование и анализ временных рядов / П.В. Козлов, Б.Б. Чен // Вестник КРСУ. 2002. - № 2. - Режим доступа : www.krsu.edu.kg/vestnik/2002/v2/al5.html - 15.07.2009. - 20.06.2009

75. Астафьева, Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения / Н.М. Астафьева // Успехи физических наук. 1996. - Т. 166, № 11.-С. 1145-1170.

76. Ямамура, С. Спирально-векторная теория электрических машин переменного тока / Ямамура Сакае // Электротехника. 1996. - № 10. - С. 715.

77. Ямамура, С. Спирально-векторная теория электрических цепей и машин переменного тока. Ч. 1,2/ Ямамура Сакае. СПб.: МЦЭНиТ, 1993. - С. 36, 85.

78. Yamamura S. Spiral vector method and symmetrical component mcihod // Proc. of Japan Academy. 1991. - Vol. 66. Scr. В, № I.

79. Yamamura S. Spiral Vector Theory of AC Circuits and Macnines // Oxford University Press. 1992.

80. Андреев, M.A. Идентификация параметров асинхронного электропривода на интервалах коммутации силовых ключей автономного инвертора / М.А. Андреев // Системы управления и информационные технологии, 2009. № 3(37).-С. 68-71.

81. Вейнгер, A.M. Принцип подчиненного регулирования с последовательной коррекцией для сложных объектов / Вейнгер A.M., Петрухневский С.И. // Электротехническая промышленность. Электропривод. 1974. - № 8 (34). -С. 18-21.

82. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский, JI.X. Дацковский, И. С. Кузнецов и др.. М : Энергоатомиздат. 1983. - 256 с.

83. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи : учебник для студ. электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. 7-е изд., перераб. и доп. -М. : Высш. школа, 1978. - 528 е., ил.

84. Теоретические основы электротехники : учебник для вузов : В 3-х т. Том 2. 4-е изд. / К.С. Демирчян, JI.P. Нейман, Н.В. Коровкин, B.JI. Чечурин. -СПб.: Питер, 2003- 576 е.: ил.

85. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. М.: «Профессия», 2004. 747с.

86. Воронов, А.А. Основы теории автоматического управления. Ч. 1-3. -М.-Л.: Энергия, 1965-1970.

87. Иващенко, Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем / Н.Н. Иващенко. М. : Машиностроение, 1973. - 606 с.

88. Власов, К.П. Теория автоматического управления : учеб. пособие / К.П. Власов. Харьков : Гуманитарный центр, 2007. - 526 с.

89. Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач, И. Рац. M.-JL : Госэнергоиздат, 1963. - 744 с. : ил.

90. Копылов, И.П. Электрические машины : учебник для вузов. 2-е изд., перераб. - М. : Высш. шк. Логос; 2000. - 607 с.

91. Специализированное программное обеспечение CX-Drive для управления электроприводами Omron. Режим доступа :www.industrial.omron.eu/en/products/catalogue/automation systems/software/c onfiguration/ сх-drive/default.html. 20.02.2010

92. Nyquist, Н. «Certain topics in telegraph transmission theory» / H. Nyquist // Trans. AIEE. 1928. - vol. 47. - P. 617-644.

93. Shannon, С.Е. «Communication in the presence of noise», Proc. Institute of Radio Engineers, vol. 37, № 1, pp. 10-21, Jan. 1949

94. Устройства сбора данных L-761, L-780 и L-783. Платы АЦП/ЦАП/ТТЛ на шину PCI 2.1. Руководство пользователя. Техническая документация фирмы L-Card. — Режим доступа : http://www.lcard.ru. — 05.02.2009.

95. Гук, М. Аппаратные интерфейсы ПК : энциклопедия М. Гук. СПб. : Питер, 2002. - 528 с. : ил.

96. Техническая литература на русском языке Analog Devices. — Режим доступа : http://www.analog.com.ru. 12.10.2009.

97. Могилевский, В.Г. Электромагнитные порошковые муфты и тормоза / В.Г. Могилевский, И.В. Антик, А.И. Бертинов. М. : Энергия, 1964. - 104 с. : черт.

98. Электропорошковые тормозы Merobel. Режим доступа : http://merobel.redex-andantex.com/tp-exp-33-btension.html. -15.11.2008.

99. Датчики тока и напряжения Lem. — Режим доступа http://www.tvelem.ru/. 11.01.2008.

100. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М. : Наука, 1978. - 832 с. : ил.

101. Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / А.Б. Виноградов; Ивановский гос. энергетич. ун-т им. В.И. Ленина». Иваново : ИГЭУ, 2008. - 298 с.