автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка методов управления импульсно-фазовыми электроприводами с бесколлекторными двигателями для испытательной техники

На правах рукописи

ШУРЫГИН Андрей Михайлович

V

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ С БЕСКОЛЛЕКТОРНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05 09 03 - «Электротехнические комплексы и системы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2007

003065720

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

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Фалеев Михаил Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Курнышев Борис Сергеевич кандидат технических наук, доцент Слииенко Геннадий Константинович

Ведущая организация:

ЗАО «Метротекс», Московская обл , Солнечногорский р-н, п/о Андреевка

Защита состоится 12 октября 2007 г в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 212 064 02 при Ивановском государственном энергетическом университете по адресу 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34, корп. Б, ауд. Б-237

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государственного энергетического университета

Автореферат разослан « С7 » сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Тютиков В. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время во многих отраслях современной промышленности отмечается тенденция к улучшению качества конструкционных материалов, созданию прогрессивной техники и развитию ресурсосберегающих технологий Очевидна взаимосвязь указанных направлений, следствием которой является необходимость проведения испытаний материалов в широких диапазонах температур, нагрузок и скоростей деформации

Значительное количество существующих материалов и многообразие их свойств делают перспективными разработку и производство универсальных прецизионных испытательных установок Поскольку технологический процесс, реализуемый такими установками, одновременно обеспечивает испытание материала и измерение его физико-механических параметров, электроприводы универсальных испытательных машин должны обладать высокими точностными и регулировочными характеристиками При этом отличительной особенностью процесса испытания является постоянное изменение нагрузки на приводное устройство, что обуславливает необходимость использования электродвигателей, способных обеспечить большой длительный момент как при работе на низких, так и на высоких скоростях

Реализация требований к точностным и регулировочным характеристикам приводных устройств машин испытательной техники может достигаться применением микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов (МИФЭП), построенных на основе контура фазовой синхронизации В таких системах используются аппаратные средства для формирования частотных сигналов задания, обратной связи и регистрации их фазового рассогласования, по которому осуществляется регулирование угловой скорости и положения ротора приводного двигателя Данная особенность МИФЭП освобождает вычислитель от этих функций, что позволяет усложнить законы управления, расширить функциональные возможности электропривода я понизить требования к быстродействию включенного в контур фазовой синхронизации микроконтроллера

Высокие технические и эксплуатационные характеристики электромеханических приводов машин испытательной техники могут достигаться применением высоко-моментных бесколлекторных двиеателей встраиваемого исполнения Поскольку в базовом варианте МИФЭП универсальных испытательных машин чаще всего разрабатывались для управления низкоскоростными бесколлекторными двигателями, а существующие конструкционные материалы требуют проведения испытаний как при низких, так и при высоких скоростях деформации, необходимы дополнительные исследования электропривода в отношении возможности управления высокоскоростными бесколлекторными двигателями и поиск технических решений, позволяющих повысить эффективность использования таких двигателей в МИФЭП

Цель работы. Основной целью работы является разработка методов управления и средств имитационного моделирования микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов с бесколлекторными двигателями для машин испытательной техники Задачи работы. Поставленная цель достигается решением следующих задач 1 Определение требований к электроприводам машин испытательной техники на основе зависимости свойств полимерных материалов от режимов испытаний и

анализа технических характеристик существующих испытательных установок ^^

2 Разработка цифровой имитационной модели микропроцессорного импульсно-фазового электропривода с бесколлекторным двигателем, позволяющей выполнять расчет и исследование статических и динамических характеристик данной системы

3 Выявление предельных возможностей электропривода по обеспечению максимальной стабилизируемой угловой скорости ротора с использованием полученной модели Определение энергетических показателей работы двигателя

4 Разработка методов повышения технических показателей микропроцессорного импульсно-фазового электропривода с бесколлекторным двигателем организация управления двигателем с применением программного идентификатора тока, реализация управления в системе по импульсам сигнала обратной связи и введение программной коррекции измеренного положения ротора.

5 Исследование эффективности разработанных методов повышения технических показателей электропривода с применением цифровой имитационной модели

Методы исследований. Исследования проводились на основе методов дифференциального и интегрального исчисления, пространства состояний, матричного исчисления, использовались численные методы решения алгебраических уравнений, методы конечных разностей и разностных уравнений Достоверность результатов работы подтверждена хорошим совпадением данных, полученных методом вычислительных экспериментов с использованием разработанной и официально зарегистрированной систем моделирования импульсно-фазовых электроприводов

Научная новизна. Основные научные результаты, полученные в работе

1 Разработаны математические модели элементов системы управления микропроцессорного импульсно-фазового электропривода, учитывающие особенности обработки импульсных сигналов и организации управления на базе целочисленных вычислений без потери точности преобразования информации

2 Предложен и реализован метод управления, который обеспечивает повышение энергетических показателей работы бесколлекторного двигателя и основан на применении идентификатора тока

3 Разработаны структура и алгоритм реализации идентификатора тока, формирующего предложенный метод управления, в системе микропроцессорного им-пульсно-фазового электропривода

Практическая значимость. Практическая значимость полученных в работе результатов заключается в следующем

1 Разработанная цифровая имитационная модель микропроцессорного импульсно-фазового электропривода позволяет выполнять расчет его статических и динамических характеристик с учетом особенностей обработки импульсных сигналов и организации управления на основе целочисленных вычислений, а также проводить исследования количественного влияния параметров реальной системы электропривода на указанные характеристики

2 Предложенный алгоритм реализации идентификатора тока может быть использован в составе программного регулятора реальной системы микропроцессорного импульсно-фазового электропривода

3 Применение предложенного алгоритма реализации идентификатора тока повышает энергетические показатели работы бесколлекторного двигателя и максимальные значения стабилизируемой угловой скорости ротора

4 Исследована эффективность применения идентификатора тока и коррекции положения ротора в зависимости от величины стабилизируемой угловой скорости бесколлекторного двигателя и базового значения частоты дискретизации системы электропривода

Реализация результатов работы. Полученные при подготовке работы результаты внедрены на ОАО ЭЗ «Импульс» (г. Иваново, 2002, 2004 г г), ООО «Точпри-бор-маркетинг» (г. Иваново, 2005 г)

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (X, XI, XII Бенардосовские чтения), г Иваново, 2001, 2003, 2005 гг, Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения и транспорта», г Ульяновск, 2003 г, Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении», г Нижний Новгород, 2003 г, десятой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», г Москва, 2004 г, расширенном заседании кафедры «Технология автоматизированного машиностроения» Ивановского государственного энергетического университета, 2007 г

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, среди которых 5 статей (I из них в издании, входящем в список ВАК), 7 тезисов докладов, получены 1 патент РФ, 1 свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 136 наименований и приложений Основная часть работы изложена на 177 страницах, содержит 65 иллюстраций и 2 таблицы Общий объем работы составляет 201 страницу

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель, задачи исследования и методы их решения Сформулированы научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе установлен комплекс требований к электроприводу, определяемых режимами испытаний и свойствами материалов, выполнен обзор существующих приводных устройств машин испытательной техники, определена рациональная структура электропривода и проведен анализ базового варианта МИФЭП

Отмечается, что среди всего множества конструкционных материалов, используемых в промышленности, наиболее широким диапазоном характеристик обладают полимеры Поэтому требования к электроприводам универсальных прецизионных испытательных установок определяются на основе зависимости физико-механических свойств полимерных материалов от внешних условий и режимов испытаний, особенностей различных видов испытаний, с учетом положений действующих стандартов и технических характеристик существующих испытательных машин российского и зарубежного производства

Установлено, что высокие технические и эксплуатационные характеристики электромеханических приводов универсальных прецизионных испытательных ус-

тановок достигаются применением высокомоментных бесколлекторных двигателей встраиваемого исполнения, например, серии ДБМ, обеспечивающих технологичность конструкции средств испытательной техники Бесколлекторный двигатель представляет собой синхронную электрическую машину с возбуждением от постоянных магнитов Для управления такими двигателями, как правило, используются электроприводы с векторным управлением, которые выполняются на основе многоконтурных систем подчиненного регулирования

Анализ существующих разработок показал, что в настоящее время основным средством решения таких задач являются микроконтроллеры класса Motor Control, которые предоставляют набор специализированных периферийных устройств, необходимых для аппаратной реализации системы управления, и обладают достаточной производительностью, чтобы обеспечить высокие требования к скорости обработки данных большой разрядности

В то же время комплекс требований к электроприводам универсальных прецизионных испытательных установок может обеспечиваться применением МИФЭП, которые характеризуются использованием аппаратных средств для формирования и обработки частотных сигналов и при этом основаны на принципе сравнения задаваемого и регулируемого углов поворота ротора приводного двигателя Значительный вклад в развитие данного направления внесли Р М Трахтенберг, Б А Староверов, М В Фалеев и др Указанный принцип построения системы позволяет понизить уровень требований к производительности применяемого в контуре фазовой синхронизации вычислительного устройства и при этом обеспечить высокую точность стабилизации угловой скорости приводного двигателя, а минимальное количество используемых в электроприводе датчиков и функциональных элементов обуславливает возможность создания надежных и относительно недорогих приводных устройств для машин испытательной техники

Построение базового варианта МИФЭП иллюстрирует рис 1

Рис 1 Обобщенная функциональная схема МИФЭП

На рис 1 приняты следующие обозначения СДПМ - двухфазный синхронный двигатель с постоянными магнитами, СКВТ — синусно-косинусный вращающийся трансформатор, ИМ - исполнительный механизм, ФИ - формирователь импульсов, ИПР - измеритель положения ротора, ФД - фазовый дискриминатор, РС - регулятор скорости, ПК - преобразователь координат, ШИП - широтно-импульсный пре-

образователь, ш - угловая скорость ротора, <р - угол положения ротора, иои( - выходной аналоговый сигнал СКВТ, fp - частота импульсного сигнала обратной связи, {3 - частота импульсного сигнала задания, Г* - выходной сигнал ФД, Л* - выходной сигнал РС, иа, ир - напряжения фазных обмоток статора СДПМ

Установлено, что применение СКВТ позволяет устранить неопределенность взаимного положения координатных систем вала двигателя и ротора датчика, а также получить высокую частоту считывания информации о параметрах движения во всем диапазоне регулирования скорости, которая определяется как

где f0 - частота напряжений питания синусной и косинусной обмоток СКВТ, zn -число пар полюсов СКВТ

На основе анализа схемы, представленной на рис 1, сделано заключение, что характерной особенностью МИФЭП является разделение функций между аппаратными (HARD) и программными (SOFT) средствами Основное количество операций над последовательностями импульсов, используемыми для задания угловой скорости и измерения положения ротора, выполняется логическими элементами Реализация алгоритма управления, его адаптация к исполнительному механизму, диагностика состояния электропривода и организация взаимодействия с локальной системой управления выполняются программными средствами В базовом варианте МИФЭП инициализация каждого цикла работы управляющей программы организуется по запросам прерывания микроконтроллера, которые определяются моментами появления импульсов сигнала задания частоты f3

Отмечается, что принципы построения МИФЭП затрудняют применение в контуре фазовой синхронизации микроконтроллеров класса Motor Control, поскольку в стандартном наборе элементов, размещенном на кристалле, отсутствуют устройства, необходимые для обработки частотных сигналов Поэтому основным средством технической реализации системы управления МИФЭП является конфигурируемая система на кристалле (CSoC), которая, в отличие от микроконтроллеров со строго заданным набором функциональных компонентов, предоставляет возможность создания уникального набора периферийных устройств, необходимых пользователю

Во второй главе разработаны Принципы создания цифровой имитационной модели (ЦИМ) МИФЭП, а также представлены результаты исследований предельных возможностей электропривода в отношении стабилизации высоких угловых скоростей приводного СДПМ

Разработана ЦИМ МИФЭП, в основу которой положен численно-аналитический метод пространства состояний, позволяющий рассчитать значения переменных в дискретные моменты времени t, соответствующие моментам переключения отдельных блоков электропривода Выбранный метод исключает промежуточные вычисления без потери точности расчета

Получена модель двухфазного СДПМ в пространстве состояний, основанная на применении уравнений обобщенного электромеханического преобразователя в неподвижной системе координат а, Р При использовании допущения о том, что в течение малого времени шага расчета т изменением угловой скорости <оэл=рпсо, изме-

ряемой в эл рад/с, можно пренебречь, уравнения электрической части двигателя записываются в виде матричного уравнения состояния

А_ Л

ил

ь,

о

О О

о

о

(-К.)

Ь5 о о о

и к о о

С,л

о

о

и

Л-

о о

)

(1)

где 1а, 1р - токи обмоток статора по осям а, р, Ы5, Ь5 - активное сопротивление, полная индуктивность обмотки фазы статора, еа, ер - противо- э д с обмоток статора по осям а, р

На каждом расчетном интервале т определяются значения коэффициентов характеристического уравнения расширенной матрицы состояния уравнения (1) с применением метода Леверрье и рассчитываются ее собственные числа с использованием формул Берстоу и Ньютона Переходная матрица состояния вычисляется с применением теоремы Сильвестра

При использовании допущения о том, что в течение малого времени шага расчета т изменением нагрузки на валу приводного двигателя можно пренебречь, для решения уравнения движения механической части СДПМ получено выражение, позволяющее определить величину угловой скорости со в расчетный момент времени г=гнач+т

®(т)=Г~{1"т2+(Мэмнач ~ Юнач'

где 1пр - приведенный момент инерции ротора и ИМ, Мэм на,„ ина., - значения электромагнитного момента Мэм, угловой скорости а) в начальный момент времени 1„ач, М0 - момент сопротивления (нагрузки), к( - производная электромагнитного момента по времени на расчетном интервале т, определяемая с применением экстраполя-тора первого порядка.

Угол положения ротора <р вычисляется в момент времени И.^+т методом трапеций по выражению

ф(т) = |(й(х) + со„ач}т + ф11ач,

где (рнач - значение переменной <р в момент времени 1яач

Разработаны принципы моделирования выходных напряжений двухфазного реверсивного ШИП, используемого в системе МИФЭП В соответствии с временными диаграммами, представленными на рис 2, при моделировании обеспечивается формирование фазных напряжений двигателя иа, ир и определение приращения времени т, соответствующих каждому расчетному интервалу Для этого используются целочисленные значения сигналов управления ШИП и*уа, и*ур, которые формируются программным ПК и являются неизменными в течение периода Т3 частотного сигнала задания

>1 'I ^

I т I

К- шш >1

«а-

а)

tml

чр-

>1 - к

б)

Рис 2 Временные диаграммы работы ШИП

а) при несимметричной коммутации силовых ключей,

б) при симметричной коммутации силовых ключей

На каждом периоде Т3 размещается несколько периодов работы преобразователя ТШип Амплитуда фазных напряжений иа, ир постоянна и принимается равной напряжению на выходе звена постоянного тока Еа При несимметричной коммутации силовых транзисторных ключей знак фазного напряжения соответствует знаку соответствующего целочисленного сигнала управления, формируемого ПК, а значения времен длительности импульса ^р на каждом периоде Т3 частотного сигнала задания рассчитываются как

|1Л

|и* о!

ур

В случае симметричной коммутации

Г, и*

А+—г

2 О

V шип

(

1 и*

2 Б

уЭ

-=П,

(2)

Величина Ош„п определяет количество дискрет на периоде Тшип и является неизменным параметром системы управления

Моменты формирования импульсов частоты в модели определяются решением относительно переменной I уравнения 2у^ + г„<рА) + 7Г 2к

где п — неотрицательное целое число.

Аппаратная часть ФД выполняет фиксацию кода фазового рассогласования 1\;фр в момент появления первого на текущем периоде Т3 импульса сигнала обратной связи частоты fp При моделировании аппаратной части ФД длительность интервала фазового рассогласования 1фр на каждом периоде частотного сигнала задания Т3 вычисляется в соответствии с рис 3

12

1С ^ >1

Рис 3 Определение длительности интервала фазового рассогласования

При появлении импульса частоты задания ^ величина переменной 1:фр принимается равной нулю На каждом расчетном интервале т текущего периода Т3 с использованием левой части выражения (2) определяется наличие импульса последовательности частоты При его отсутствии значение переменной 1фр увеличивается на т, и анализируется следующий расчетный интервал В случае обнаружения импульса сигнала обратной связи методом хорд вычисляется приращение времени Тфр Величина 1фр увеличивается на тфр, расчет длительности интервала фазового рассогласования на текущем периоде Т3 считается завершенным, и последующие расчетные интервалы данного периода не анализируются Поэтому

ЧР=Хл +тфр

Преобразование значения длительности интервала фазового рассогласования Цр в цифровой код Мфр осуществляется в модели по выражению

Ыфр=гоипЛ^

V 3

где round - функция округления числа до целого значения, DBKn — количество дискрет на периоде Т3

Программная часть ФД выполняет обработку кода Ыфр, необходимую для реализации в системе режимов реверса, а также обеспечивающую защиту от опрокидывания регулирования при нарушении последовательности появления импульсов задания и обратной связи Результатом такой обработки является сигнал Г*

Аппаратная регистрация кода положения ротора датчика в пределах двух полюсных делений статора СКВТ также выполняется в момент появления первого на текущем периоде Т3 импульса сигнала обратной связи частоты fp В том случае, если число пар полюсов СДПМ рп и СКВТ z„ совпадает, измеренный код положения ротора датчика может непосредственно использоваться программным ПК Однако возможна ситуация, когда pr,^zn В этом случае для корректной работы системы управления необходима обработка данного кода Поэтому при моделировании ИПР в момент появления импульса частоты fp фиксируется значение измеряемого угла поворота ротора <ризм в пределах оборота вала двигателя, и затем рассчитываются значения кодов NCKST изм и Мсдгш изм, соответствующие положению <ризм ротора СКВТ и вала СДПМ, по выражениям

2л

N

СКВТ изм

Nc„nM„3M = trunc

N

СКВТИЗМ ,-4

7 Г)

V. ^п^сквт J

РА

где египс - функция выделения целой части числа, Осквт, Осдпм - количество дискрет, соответствующее пределам [0, 2ж] эл рад измерения углов поворота ротора СКВТ ©м=г„ф и СДПМ фэл=рп<р

Дискретные значения угла поворота поля двигателя ф*эл (эл. рад) в пределах одного механического оборота определяются как

2Рп"

,=п

^СДПМ

(3)

и используются при моделировании программного ПК по выражениям Г и % = (- l)trunc(R * sm ф *зл), [и *уР = trunc(R * cos ф ),

где R* - выходной сигнал программного PC, выполняющего функции пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора выходного сигнала Г* программной части ФД

Разработанные принципы моделирования отдельных функциональных элементов МИФЭП положены в основу при создании ЦИМ электропривода В такой ЦИМ расчет управляющих сигналов U*ya, U*yp выполняется в моменты появления импульсов сигнала задания частоты f3, при этом используется информация о фазовом

рассогласовании и положении ротора приводного двигателя, полученная на предыдущем периоде Т3

Величина стабилизируемой в МИФЭП угловой скорости определяется в соответствии с выражением

2„

где кзр^р/:^ - отношение частоты сигнала обратной связи к частоте сигнала задания в режиме стабилизации скорости

Оценка энергетических показателей электропривода выполняется с применением функционалов вида

где 1Ч - ток обмотки статора по оси q вращающейся системы координат <1, q, 1 А

Электромагнитный момент СДПМ определяется как М =—п {

эм 2 "» Ч'

где ш - число фаз двигателя, Ч'пм - потокосцепление, обусловленное наличием постоянных магнитов Поэтому отношение тока, используемого для создания электромагнитного момента, к току, потребляемому двигателем, характеризуется функционалом

(4)

V 2

Результаты моделирования базового варианта МИФЭП (кзр=2) с высокоскоростным двигателем ДБМ70-0,16-3-2 (скорость холостого хода около 300 рад/с), полученные за время расчета 1расч=1,0 с, показали, что в режиме номинальной нагрузки максимальные абсолютные значения стабилизируемой угловой скорости <а составляют не более 53 рад/с при положительном направлении вращения ротора и не более 46 рад/с при отрицательном, а значения функционала 13, определяемые по (4), для указанных направлений вращения соответственно равны 0,415 и 0,445

Анализ условий работы элементов электропривода позволил установить, что причинами значительного отклонения показателей предельно-достигаемых режимов работы бесколлекторного двигателя от номинальных являются

- отклонение положения вектора тока от оптимального из-за индуктивности статор-ных обмоток,

- наличие запаздывания между моментами измерения положения вала и передачи сигнала управления на двигатель,

- неопределенность положения вала в момент подачи импульса управления, особенно в переходных режимах;

- низкая частота дискретизации

В третьей главе разработаны методы повышения технических характеристик МИФЭП и средства их имитационного моделирования Выполнены реализация управления двигателем с использованием программного идентификатора тока и компенсация временной задержки с момента измерения положения ротора до момента завершения расчета сигналов управления ШИП организацией в электроприводе прерываний микроконтроллера по импульсам частоты fp и введением программной коррекции положения ротора (КПР)

Разработка идентификатора тока основана на использовании уравнений СДПМ, полученных с применением модели обобщенного электромеханического преобразователя во вращающейся системе координат <1, я

Ортогональность вектора тока статора вектору основного магнитного потока, при которой обеспечивается максимальный электромагнитный момент двигателя, достигается, если ток обмотки статора по оси <1

1„ = 0 (5)

Анализ математического описания СДПМ в системе координат с1, q показал, что условие (5) выполняется при формировании напряжения обмотки статора по оси д в соответствии с законом

иа=(-Ь3>,о)Эл (6)

Полагая, что при работе двигателя в любой момент времени выполняется условие (5), а напряжение и^ формируется в соответствии с (6), получено математическое описание наблюдаемого объекта Поскольку в системе МИФЭП переменная соэл доступна для непосредственного измерения, принято решение об использовании редуцированного наблюдающего устройства

Проведен синтез наблюдающего устройства, инвариантного к моменту сопротивления Мс Результатом синтеза является уравнение идентификатора тока ИТ1

^ в_Ц

л и 4 и 4 Ь.

"Ю-

(7)

где ич - напряжение обмотки статора по оси q, 1ч - восстановленный ток 1ч

Выполнен синтез наблюдающего устройства, восстанавливающего момент сопротивления Мс, при использовании допущения о том, что скорость изменения переменной Мс пренебрежимо мала по сравнению с быстродействием данного устройства Результатом синтеза является система уравнений идентификатора тока ИТ2

Л Л

1

—и

К ' (

-11.

+11,

2.Т

(V, + Ь,®эл)+ Ь. + Мэл)-

Ь.

-03.

трХ

23 „

(V, + Ь,«0+ Ь2 + Ь2<вм>

пр

(8)

Мс=У2 + Ь2оэш,

где vi, v2 - внутренние переменные наблюдающего устройства, hb h2 — коэффициенты его настройки, Мс - восстановленный момент сопротивления Мс

Управление СДПМ в системе с идентификатором тока ИТ1 или ИТ2 реализуется на основе закона (6), который записывается как

ud=(-Ls»M (9)

Проведена оценка работоспособности синтезированных идентификаторов тока ИТ1 и ИТ2 в отношении возможности формирования управления СДПМ, обеспечивающего выполнение условия (5), сравнением результатов моделирования трех электромеханических систем Модель первой системы имитирует работу СДПМ в режиме бесколлекторного двигателя Модели второй и третьей систем имитируют работу СДПМ в режиме бесколлекторного двигателя при управлении, формируемом на основе закона (9) с применением идентификаторов тока ИТ1 и ИТ2

Анализ результатов моделирования показал, что при использовании наблюдающего устройства ИТ1 условие (5) выполняется как в переходных, так и в установившихся режимах работы СДПМ Применение устройства ИТ2 менее эффективно и позволяет обеспечить выполнение условия (5) в установившемся режиме

Исследована чувствительность синтезированных наблюдающих устройств ИТ1 и ИТ2 к изменению параметров двигателя Rs, Ls в диапазоне (0,3 - 1,7) отн ед Методом вычислительных экспериментов установлено, что статические характеристики чувствительности, полученные для электромеханических систем с идентификаторами тока ИТ1 и ИТ2, совпадают

Уравнения идентификаторов тока ИТ1 (7) и ИТ2 (8) представляются в разностной форме и совместно с законом управления (9) масштабированием коэффициентов и переменных приводятся к целочисленному виду, а затем реализуются в модуле ЦИМ, имитирующем работу программного регулятора При моделировании программного ПК электропривода с идентификатором тока используются выражения Í ^ *уа = írunc(u *d cos <f> *эл) - trunc(R * sm ф *эл), lu*yp = trunc(u *d sin ф *эл )+ trunc(R * cos ф *эл ),

где U*d - выходной сигнал программного ИТ1 или ИТ2

Разработан способ организации управления в МИФЭП по импульсам сигнала обратной связи частоты fp, который представлен в описании изобретения к патенту 2258297 РФ Алгоритм работы ЦИМ приводится к виду, который позволяет моделировать МИФЭП как с управлением по импульсам частотного сигнала задания, так и с управлением по импульсам частотного сигнала обратной связи

Проведенный анализ работы ИПР показал, что измеряемое значение кода положения ротора СКВТ остается неизменным в течение интервала времени длительностью k3p/fp Установлено, что смещение ротора за время k3p/fp относительно измеренного положения компенсируется введением программной КПР, которая в разработанной ЦИМ реализуется соотношением

^сдпмкпр ^сдпмизм

+ trunc((kKnpAN

СДПМ изм (10)

где kKnp, DKnp - целочисленные коэффициенты настройки КПР, ДМсдпк, изм - разность первого порядка кода NCJlnM изм, NCJWM кпр - скорректированное значение кода Н0Д1М изм

При моделировании МИ ФЭП с КПР дискретные значения угла <р*эл рассчитываются по выражению (3), в котором вместо кода МСД[1М ю„ используется его скорректированное значение Нсдпм кпр, определяемое по (10)

Методом вычислительных экспериментов, проведенных с применением ЦИМ МИФЭП, установлено, что программные идентификаторы тока ИТ1 и ИТ2 практически одинаково эффективны в отношении формирования управления приводным СДПМ, обеспечивающего выполнение условия (5) Отмечается, что наблюдающее устройство И'Г2 значительно сложнее устройства ИТ1 Поэтому реализация программного идентификатора тока ИТ2 в системе МИФЭП нецелесообразна

Разработанные методы повышения технических показателей МИФЭП иллюстрирует рис 4

I-------------------------1

Рнс 4 Обобщенная функциональная схема МИФЭП, отражающая методы повышения его технических характеристик

В четвертой главе представлена оценка достоверности результатов, получаемых с применением разработанной ЦИМ, проведено исследование эффективности использования в МИФЭП программного ИТ1 и КПР, а также выполнен расчет переходных процессов в электроприводе при линейно-изменяющейся нагрузке

Оценка достоверности выполнена методом сравнения результатов моделирования МИФЭП, полученных с применением официально зарегистрированной программы для ЭВМ (свидетельство 2001610368 РФ) «Система моделирования им-пульсно-фазовых электроприводов» БппРЬБлуе 1 0 и разработанной ЦИМ

Сравнительный анализ результатов моделирования МИФЭП с двигателем ДБМ70-0,16-3-2 и организацией управления по импульсам частоты ^ показал, что величина перерегулирования угловой скорости при пуске в режиме холостого хода отличается не более чем на 17%, при увеличении момента сопротивления до номинального значения — не более чем на 5%, а средние значения угловой скорости в режиме ее стабилизации практически одинаковы Хорошее совпадение сравниваемых результатов подтверждает достоверность разработанной ЦИМ

Исследование эффективности использования в МИФЭП программного ИТ1 и КПР выполнено моделированием электропривода с двигателем ДБМ70-0,16-3-2 и организацией управления по импульсам частоты fp На рис 5 показаны зависимости функционала 13, определяемого по выражению (4), от стабилизируемой угловой

скорости со, полученные расчетами пусковых режимов системы электропривода при номинальном моменте сопротивления за время 1рас,ч=1,0 с Приведенные на рис 5 графики показывают, что повышение технических характеристик МИФЭП в большей степени достигается за счет КПР, в меньшей — за счет программного ИТ1, а наибольший эффект создает их одновременное использование в системе При этом повышаются как энергетические показатели работы СДПМ, так и предельно-достигаемые абсолютные значения угловой скорости ю Установлено, что увеличение базовой частоты дискретизации й оказывает положительное влияние на характеристики МИФЭП

Расчеты переходных процессов в МИФЭП при линейно-изменяющейся нагрузке позволяют выполнить имитацию режимов испытаний конструкционных материалов с различными физико-механическими свойствами Выполнено моделирование электропривода с двигателем ДБМ70-0,16-3-2 в условиях момента сопротивления, линейно нарастающего от нуля до номинального значения за время испытания 1ИСП=30 с, при стабилизируемых угловых скоростях со, равных 200 рад/с, 20 рад/с и 2 рад/с Полученные результаты подтвердили эффективность применения в системе программного ИТ1, КПР, организации управления по импульсам частоты fp и свидетельствуют о целесообразности применения МИФЭП в составе универсальных прецизионных испытательных установок

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Основными требованиями к электроприводам универсальных прецизионных испытательных установок являются диапазон регулирования угловой скорости приводного двигателя (104 1 — 10б 1), погрешность стабилизации средней скорости не более ±(0,03 - 0,3)%, погрешность задания скорости не более ±(0,01 - 0,05)%, обеспечение режимов реверса, стабилизации малых скоростей, силового удержания, возможность работы в составе интегрированных локальных систем управления с использованием стандартных интерфейсов связи

2 Показана целесообразность применения в таких установках микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов, которые отличаются сравнительной простотой технической реализации и, следовательно, способны обеспечить высокую надежность и минимальную стоимость приводных устройств Установлено, что использованием высокомоментных бесколлекторных двигателей достигаются надежность и технологичность конструкции универсальных испытательных машин

3 Получена цифровая имитационная модель микропроцессорного импульено-фазового электропривода, основанная на применении численно-аналитического метода пространства состояний и предназначенная для расчета статических и динамических характеристик такой системы с учетом формирования и обработки дискретных сигналов Разработанные алгоритмы моделирования позволяют определить значения переменных электропривода в дискретные моменты времени, исключая промежуточные вычисления без потери точности расчета

4 Результаты имитационного моделирования электропривода с высокоскоростным бесколлекторным двигателем показали, что в базовом варианте электропривод не позволяет осуществлять стабилизацию высоких угловых скоростей и поэтому требует разработки методов повышения его технических характеристик

Рис S. Графики характеристик Ци):

I - для МИФЭП, 2—дли МИФЭП с ЯП,

3 - для МИФЗП с К ПР . 4 - для МИФЗП с ИТ1 н КНР;

а) при ft= 1220,70 Гц; б) при f¿=2441,41 Гц. i) при t',=48í!2,St Гц

5 Предложены методы обеспечения ортогональности векторов тока статора и основного магнитного потока, позволяющие получить наилучшие регулировочные характеристики бесколлекторного двигателя и базирующиеся на управлении фазой и амплитудой напряжений статорных обмоток

6 Разработаны алгоритмы реализации предложенных методов, ориентированные на применение 8-разрядных микроконтроллеров с учетом ограничения разрядности данных и дискретности задания параметров Использование целочисленных вычислений позволяет существенно уменьшить продолжительность выполнения алгоритма управления электроприводом

7. Установлено, что организация прерываний микроконтроллера по импульсам обратной связи практически полностью устраняет неопределенность формирования вектора напряжения статорных обмоток относительно положения поля бесколлекторного двигателя, что обеспечивает увеличение его динамического момента

8 Исследование эффективности разработанных методов повышения технических показателей микропроцессорного импульсно-фазового электропривода с помощью цифровой имитационной модели подтверждает целесообразность их реализации в составе цифровой системы управления Результаты моделирования электропривода в условиях линейно-изменяющейся нагрузки свидетельствуют о целесообразности его применения в составе универсальных прецизионных испытательных установок

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1 Шурыгин, А М Применение высокоскоростных микропроцессорных им-пульсно-фазовых электроприводов в машинах испытательной техники / А М Шурыгин, М В Фалеев // Приборы и системы Управление, контроль, диагностика -2007 - № 6 - С 22-26

2 Фалеев, М В Моделирование вентильного режима работы синхронного двигателя с постоянными магнитами / М В Фалеев, А М Шурыгин // Вестник ИГЭУ -2003 -Вып 1 -С 11-15

3 Фалеев, М. В Опыт разработки специализированных устройств числового программного управления / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения и транспорта» - Ульяновск УлГТУ, 2003 - С 53-58

4 Фалеев, М В Импульсно-фазовый электропривод механизмов подачи для оборудования с ЧПУ / М В Фалеев, А Н Ширяев, А. М Шурыгин // Межвузовский сборник статей по материалам Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении» - Нижний Новгород, Арзамас НГТУ-АФНГТУ, 2003 -С 131-135

5 Фалеев, М В Разработка высокоскоростных электромеханотронных приводов для испытательной техники / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин // Электротехнические системы и комплексы межвузовский сборник научных трудов /подред С И Лукьянова. - Магнитогорск МГТУ, 2005 - Вып 11 -С 12-21

6 Шурыгин, А М Применение синхронных двигателей с постоянными магнитами в импульсно-фазовых системах электропривода / А М Шурыгин, М В Фалеев // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Состоя-

ние и- перспективы развития электротехнологии» (X Бенардосовские чтения) -Иваново ИГЭУ, 2001 -Т 1 -С 125

7 Фалеев, М В Высокоточный электромеханотронный импульсно-фазовый привод поворотной платформы / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XI Бенардосовские чтения) - Иваново ИГЭУ, 2003 -Т 1 -С 229

8 Фалеев, М В. Использование фотоимпульсных преобразователей перемещения в импульсно-фазовых электроприводах / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XI Бенардосовские чтения) -Иваново ИГЭУ, 2003 -Т 1 -С 230

9 Фалеев, М В Система управления дистанционного твердомера для неразру-шающего контроля трубопроводов АЭС / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XI Бенардосовские чтения) -Иваново ИГЭУ, 2003 -Т 2 -С 149

10 Шурыгин, А М Программный комплекс для моделирования импульсно-фазовых электроприводов / А М Шурыгин, М В Фалеев // Тезисы докладов десятой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» - М МЭИ, 2004 - Т 2 - С 127

11 Программный комплекс для моделирования микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин, Д А Климов // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XII Бенардосовские чтения). -Иваново ИГЭУ, 2005,-Т 1 -С 206

12 Высокоскоростной импульсно-фазовый электропривод с векторным управлением / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М. Шурыгин, Д А Климов // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XII Бенардосовские чтения) - Иваново ИГЭУ, 2005 -Т 1 -С 207

13 Пат 2258297 Российская Федерация Электропривод постоянного тока / М В Фалеев, А Н Ширяев, А М Шурыгин , Ивановский государственный энергетический университет -№ 2003120103/09 , заявл 02 07 2003 , опубл 10 08 2005, Бюл. № 22 - 10 с

14 Св 2003612096 Российская Федерация Модуль настройки и тестирования импульсно-фазовых электроприводов (ТеэСоп уЗ 0) / М В Фалеев, А М Шурыгин , Ивановский государственный энергетический университет. - № 2003611609 , заявл 14 07 2003 , зарег 08 09 2003

ШУРЫГИН Андрей Михайлович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ С БЕСКОЛЛЕКТОРНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ДЛЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Лицензия ИД № 05285 от 4 июля 2001 г Подписано в печать 30 08 2007 Формат 60x84 1/16 Печать плоская Уел печ л 1,16 Тираж 100 экз Заказ № 115 ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им В И Ленина» 153003, Иваново, ул Рабфаковская, 34 Отпечатано в РИО ИГЭУ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И ТРЕБОВАНИЯ К ПРИВОДНЫМ УСТРОЙСТВАМ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

1.1. Выявление комплекса требований к электроприводу, определяемых режимами испытаний и свойствами материалов

1.2. Обзор существующих приводных устройств. Определение рациональной структуры электропривода

1.3. Анализ базового варианта микропроцессорного импульсно-фазового электропривода

1.4. Выводы

2. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ОЦЕНКА

ЕГО ПРЕДЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

2.1. Обзор средств моделирования электроприводов и выбор рационального метода создания имитационной модели

2.2. Принципы моделирования на основе метода пространства состояний

2.2.1. Моделирование синхронного двигателя с постоянными магнитами

2.2.2. Моделирование силового преобразователя

2.2.3. Моделирование фазового дискриминатора

2.2.4. Моделирование измерителя положения ротора

2.2.5. Моделирование цифровой системы управления

2.2.6. Составление блок-схемы цифровой имитационной модели электропривода

2.3. Выявление предельных возможностей электропривода в верхней части диапазона регулирования скорости

2.4. Выводы

3. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ В ИМИТАЦИОННОЙ

МОДЕЛИ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДА

3.1. Разработка идентификаторов тока синхронного двигателя с постоянными магнитами

3.1.1. Обоснование применения наблюдающих устройств и получение уравнений наблюдаемого объекта

3.1.2. Синтез редуцированного наблюдающего устройства, инвариантного к моменту сопротивления

3.1.3. Синтез редуцированного наблюдающего устройства, восстанавливающего момент сопротивления

3.1.4. Определение возможности использования синтезированных наблюдающих устройств для формирования управления приводным двигателем

3.1.5. Определение чувствительности синтезированных наблюдающих устройств

3.2. Реализация наблюдающих устройств в цифровой имитационной модели электропривода

3.2.1. Разработка средств реализации наблюдающего устройства, инвариантного к моменту сопротивления, в системе электропривода

3.2.2. Разработка средств реализации наблюдающего устройства, восстанавливающего момент сопротивления, в системе электропривода

3.2.3. Моделирование электропривода с наблюдающими устройствами и составление блок-схемы цифровой имитационной модели

3.2.4. Моделирование электропривода с коррекцией положения ротора

3.3. Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦИФРОВОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

4.1. Оценка достоверности результатов, получаемых с использованием разработанной цифровой имитационной модели

4.2. Исследование эффективности разработанных методов повышения характеристик электропривода

4.3. Расчет переходных процессов в электроприводе при линейно-изменяющейся нагрузке

4.4. Выводы

Актуальность работы. В настоящее время во многих отраслях современной промышленности отмечается тенденция к улучшению качества конструкционных материалов, созданию прогрессивной техники и развитию ресурсосберегающих технологий. Очевидна взаимосвязь указанных направлений, следствием которой является необходимость проведения испытаний материалов в широких диапазонах температур, нагрузок и скоростей деформации.

Значительное количество существующих материалов и многообразие их свойств делают перспективными разработку и производство универсальных прецизионных испытательных установок. Поскольку технологический процесс, реализуемый такими установками, одновременно обеспечивает испытание материала и измерение его физико-механических параметров, электроприводы универсальных испытательных машин должны обладать высокими точностными и регулировочными характеристиками. При этом отличительной особенностью процесса испытания является постоянное изменение нагрузки на приводное устройство, что обуславливает необходимость использования электродвигателей, способных обеспечить большой длительный момент как при работе на низких, так и на высоких скоростях.

Реализация требований к точностным и регулировочным характеристикам приводных устройств машин испытательной техники может достигаться применением микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов (МИФЭП), построенных на основе контура фазовой синхронизации. В таких системах используются аппаратные средства для формирования частотных сигналов задания, обратной связи и регистрации их фазового рассогласования, по которому осуществляется регулирование угловой скорости и положения ротора приводного двигателя. Данная особенность МИФЭП освобождает вычислитель от этих функций, что позволяет усложнить законы управления, расширить функциональные возможности электропривода и понизить требования к быстродействию включенного в контур фазовой синхронизации микроконтроллера.

Высокие технические и эксплуатационные характеристики электромеханических приводов машин испытательной техники могут достигаться применением высокомоментных бесколлекторных двигателей встраиваемого исполнения. Поскольку в базовом варианте МИФЭП универсальных испытательных машин чаще всего разрабатывались для управления низкоскоростными бесколлекторными двигателями, а существующие конструкционные материалы требуют проведения испытаний как при низких, так и при высоких скоростях деформации, необходимы дополнительные исследования электропривода в отношении возможности управления высокоскоростными бесколлекторными двигателями и поиск технических решений, позволяющих повысить эффективность использования таких двигателей в МИФЭП.

Цель работы. Основной целью работы является разработка методов управления и средств имитационного моделирования микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов с бесколлекторными двигателями для машин испытательной техники.

Задачи работы. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Определение требований к электроприводам машин испытательной техники на основе зависимости свойств полимерных материалов от режимов испытаний и анализа технических характеристик существующих испытательных установок.

2. Разработка цифровой имитационной модели микропроцессорного импульсно-фазового электропривода с бесколлекторным двигателем, позволяющей выполнять расчет и исследование статических и динамических характеристик данной системы.

3. Выявление предельных возможностей электропривода по обеспечению максимальной стабилизируемой угловой скорости ротора с использованием полученной модели. Определение энергетических показателей работы двигателя.

4. Разработка методов повышения технических показателей микропроцессорного импульсно-фазового электропривода с бесколлекторным двигателем: организация управления двигателем с применением программного идентификатора тока, реализация управления в системе по импульсам сигнала обратной связи и введение программной коррекции измеренного положения ротора.

5. Исследование эффективности разработанных методов повышения технических показателей электропривода с применением цифровой имитационной модели.

Методы исследований. Исследования проводились на основе методов дифференциального и интегрального исчисления, пространства состояний, матричного исчисления, использовались численные методы решения алгебраических уравнений, методы конечных разностей и разностных уравнений. Достоверность результатов работы подтверждена хорошим совпадением данных, полученных методом вычислительных экспериментов с использованием разработанной и официально зарегистрированной систем моделирования импульсно-фазовых электроприводов.

Научная новизна. Основные научные результаты, полученные в работе:

1. Разработаны математические модели элементов системы управления микропроцессорного импульсно-фазового электропривода, учитывающие особенности обработки импульсных сигналов и организации управления на базе целочисленных вычислений без потери точности преобразования информации.

2. Предложен и реализован метод управления, который обеспечивает повышение энергетических показателей работы бесколлекторного двигателя и основан на применении идентификатора тока.

3. Разработаны структура и алгоритм реализации идентификатора тока, формирующего предложенный метод управления, в системе микропроцессорного импульсно-фазового электропривода.

Практическая значимость. Практическая значимость полученных в работе результатов заключается в следующем:

1. Разработанная цифровая имитационная модель микропроцессорного импульсно-фазового электропривода позволяет выполнять расчет его статических и динамических характеристик с учетом особенностей обработки импульсных сигналов и организации управления на основе целочисленных вычислений, а также проводить исследования количественного влияния параметров реальной системы электропривода на указанные характеристики.

2. Предложенный алгоритм реализации идентификатора тока может быть использован в составе программного регулятора реальной системы микропроцессорного импульсно-фазового электропривода.

3. Применение предложенного алгоритма реализации идентификатора тока повышает энергетические показатели работы бесколлекторного двигателя и максимальные значения стабилизируемой угловой скорости ротора.

4. Исследована эффективность применения идентификатора тока и коррекции положения ротора в зависимости от величины стабилизируемой угловой скорости бесколлекторного двигателя и базового значения частоты дискретизации системы электропривода.

Реализация результатов работы. Полученные при подготовке работы результаты внедрены на ОАО ЭЗ «Импульс» (г. Иваново, 2002, 2004 г.г.), ООО «Точприбор-маркетинг» (г. Иваново, 2005 г.).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (X, XI, XII Бенардосовские чтения), г. Иваново, 2001, 2003, 2005 г.г.; Всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения и транспорта», г. Ульяновск, 2003 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении», г. Нижний Новгород, 2003 г.; десятой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», г. Москва, 2004 г.; расширенном заседании кафедры «Технология автоматизированного машиностроения» Ивановского государственного энергетического университета, 2007 г.

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, среди которых 5 статей (1 из них в издании, входящем в список ВАК), 7 тезисов докладов, получены 1 патент РФ, 1 свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 136 наименований и приложений. Основная часть работы изложена на 177 страницах, содержит 65 иллюстраций и 2 таблицы. Общий объем работы составляет 201 страницу.

Общие выводы и результаты диссертационной работы:

1. Основными требованиями к электроприводам универсальных прецизионных испытательных установок являются: диапазон регулирования угловой скорости приводного двигателя (104:1 - 106:1), погрешность стабилизации средней скорости не более ±(0,03 - 0,3)%, погрешность задания скорости не более ±(0,01 - 0,05)%, обеспечение режимов реверса, стабилизации малых скоростей, силового удержания, возможность работы в составе интегрированных локальных систем управления с использованием стандартных интерфейсов связи.

2. Показана целесообразность применения в таких установках микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов, которые отличаются сравнительной простотой технической реализации и, следовательно, способны обеспечить высокую надежность и минимальную стоимость приводных устройств. Установлено, что использованием высокомоментных бесколлекторных двигателей достигаются надежность и технологичность конструкции электромеханических приводов универсальных испытательных машин.

3. Получена цифровая имитационная модель микропроцессорного импульсно-фазового электропривода, основанная на применении численно-аналитического метода пространства состояний и предназначенная для расчета статических и динамических характеристик такой системы с учетом формирования и обработки дискретных сигналов. Разработанные алгоритмы моделирования позволяют определить значения переменных электропривода в дискретные моменты времени, исключая промежуточные вычисления без потери точности расчета.

4. Результаты имитационного моделирования электропривода с высокоскоростным бесколлекторным двигателем показали, что в базовом варианте исполнения электропривод не позволяет осуществлять стабилизацию высоких угловых скоростей и поэтому требует разработки методов повышения его технических характеристик.

5. Предложены методы обеспечения ортогональности векторов тока статора и основного магнитного потока, позволяющие получить наилучшие регулировочные характеристики бесколлекторного двигателя и базирующиеся на управлении фазой и амплитудой напряжений статорных обмоток.

6. Разработаны алгоритмы реализации предложенных методов, ориентированные на применение 8-разрядных микроконтроллеров с учетом ограничения разрядности данных и дискретности задания параметров. Использование целочисленных вычислений позволяет существенно уменьшить продолжительность выполнения алгоритма управления электроприводом.

7. Установлено, что организация прерываний микроконтроллера по импульсам обратной связи практически полностью устраняет неопределенность формирования вектора напряжения статорных обмоток относительно положения поля бесколлекторного двигателя, что обеспечивает увеличение его динамического момента.

8. Исследование эффективности разработанных методов повышения технических показателей микропроцессорного импульсно-фазового электропривода с помощью цифровой имитационной модели подтверждает целесообразность их реализации в составе цифровой системы управления. Результаты моделирования электропривода в условиях линейно-изменяющейся нагрузки свидетельствуют о целесообразности его использования в составе универсальных прецизионных испытательных установок.

Полученные в диссертационной работе теоретические результаты и созданное программное обеспечение для ЭВМ нашли применение при разработке многофункциональных импульсно-фазовых электроприводов, используемых:

• в универсальных испытательных машинах ИП5158-0,5, ИР5118-5 производства ООО «Точприбор-маркетинг», г. Иваново, предназначенных для определения деформационных и прочностных характеристик различных материалов;

• в качестве электроприводов механизмов подачи при модернизации токарных станков с программным управлением 16К20, 16К30 на ОАО ЭЗ «Импульс», г. Иваново.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Авдеев, Б. А. Техника определения механических свойств материалов / Б. А. Авдеев. - Изд. 4-е, испр. и доп. - М. : Машиностроение, 1965. -488 с.

2. Анализ способов и устройств цифрового измерения скорости вращения вала двигателя / В. В. Бочин, В. И. Косматов, Ю. В. Мерзляков, Г. Г. Толмачев // Изв. вузов. Электромеханика. 2004. - № 2. - С. 65-68.

3. Балагуров, В. А. Бесконтактные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами / В. А. Балагуров, В. М. Гридин, В. К. Лозенко. М.: Энергия, 1975. - 128 с.

4. Балагуров, В. А. Электрические машины с постоянными магнитами / В. А. Балагуров, Ф. Ф. Галтеев, А. Н. Ларионов ; под ред. А. Н. Ларионова. М.; Л.: Энергия, 1964. - 480 с.

5. Балуев, А. В. Автоматизация моделирования и функционального проектирования электромеханических систем / А. В. Балуев, М. Ю. Дурдин, А. Р. Колганов. Иваново : ИГЭУ, 1993. - 93 с.

6. Башарин, А. В. Управление электроприводами : учеб. пособие для вузов / А. В. Башарин, В. А. Новиков, Г. Г. Соколовский. Л. : Энергоиздат : Ленинградское отделение, 1982. - 392 с.

7. Башкиров, В. И. Оптимизированные МОП-транзисторы для инверторов с жесткими и мягкими режимами переключения / В. И. Башкиров // Электротехника.-2002.-№ 12.-С. 10-14.

8. Беленький, Ю. М. Выбор и программирование параметров бесконтактного моментного привода / Ю. М. Беленький, А. Г. Микеров. Л.: ЛДНТП, 1990. - 24 с.

9. Беленький, Ю. М. Проектирование исполнительных электродвигателей для многофункциональных систем автоматического управления / Ю.

10. М. Беленький, Г. С. Зеленков, А. Г. Микеров // Электротехника. 1988. -№8.-С. 16-18.

11. Белов, М. П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов : учеб. для вузов / М. П. Белов, В. А. Новиков, Л. Н. Рассудов. М. : Академия, 2004. - 576 с.

12. Белый, П. Н. Конструктивное развитие дисковых высокомоментных технологических электродвигателей с высококоэрцитивными постоянными магнитами / П. Н. Белый // Электротехника. 2001. - № 7. - С. 20-23.

13. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. Изд. 3-е, испр. - М. : Наука : Главная редакция физико-математической литературы, 1975. - 768 с.

14. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи : учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных спец. вузов / Л. А. Бессонов. Изд. 7-е, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1978. - 528 с.

15. Библиотека алгоритмов 16 506 : справочное пособие / М. И. Агеев и др.. - М.: Советское радио, 1975. - 176 с.

16. Бубнов, А. В. Способ коррекции электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов // Изв. вузов. Электромеханика. 2005.- № 4. С. 49-52.

17. Бубнов, А. В. Улучшение динамики электропривода с фазовой синхронизацией / А. В. Бубнов // Электротехника. 2005. - № 11. - С. 48-52.

18. Бычатин, Д. А. Индукционные преобразователи информации / Д. А. Бычатин, Г. А. Вильнер. Л. : Энергоиздат : Ленинградское отделение, 1981.-96 с.

19. Вейнгер, А. М. Метод полузамкнутого управления электроприводами переменного тока / А. М. Вейнгер // Электротехника. 2005. - № 9. -С. 4-7.

20. Вейнгер, А. М. Регулируемый синхронный электропривод / А. М. Вейнгер. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 224 с.

21. Вентильные электродвигатели малой мощности для промышленных роботов / В. Д. Косулин и др.. Л.: Энергоатомиздат : Ленинградское отделение, 1988. - 184 с.

22. Вентильные электродвигатели: состояние и перспективы / И. Е. Овчинников и др. //Электротехника. 1981.-№ 8. - С. 38-41.

23. Вольдек, А. И. Электрические машины : учеб. для студентов втузов / А. И. Вольдек. Изд. 3-е, перераб. - Л. : Энергия : Ленинградское отделение, 1978. - 832 с.

24. Вульвет, Дж. Датчики в цифровых системах : пер. с англ. / Дж. Вульвет. -М.: Энергоиздат, 1981.-200 с.

25. Высокоточные преобразователи угловых перемещений / Э. Н. Асиновский и др. ; под общ. ред. А. А. Ахметжанова. М. : Энергоатомиздат, 1986. - 128 с.

26. Высоцкий, В. Е. Математическое моделирование вентильных двигателей с искусственной коммутацией / В. Е. Высоцкий. ~ Самара : СамГТУ, 2004.-351 с.

27. Глазунов, В. Ф. Методика определения параметров электродвигателя с осевым полем от постоянных магнитов / В. Ф. Глазунов, В. В. Пикунов, А. С. Митрофанов // Электротехника. 2003. - № 12. - С. 7-11.

28. Голубев, А. Н. Математическая модель синхронного двигателя с многофазной статорной обмоткой / А. Н. Голубев, А. А. Лапин // Электротехника. 1998. -№ 9. - С. 8-13.

29. ГОСТ 11262-80*. Пластмассы. Метод испытания на растяжение. -Взамен ГОСТ 11262-76 ; введ. 1980-12-01. М. : Изд-во стандартов, 1986. - 16 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).

30. ГОСТ 27803-91. Электроприводы регулируемые для металлообрабатывающего оборудования и промышленных роботов. Технические требования. Взамен ГОСТ 27803-88 ; введ. 1992-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1991. - 22 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).

31. ГОСТ 28845-90. Машины для испытания материалов на ползучесть, длительную прочность и релаксацию. Общие технические требования. Взамен ГОСТ 15533-80 ; введ. 1993-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1991. - 11 с. - (Государственный стандарт Союза ССР).

32. Гребнев, В. В. Однокристальные микроЭВМ семейства АТ89 фирмы Atmel / В. В. Гребнев. СПб. : Издательский дом FineStreet, 1998. - 76 с.

33. Деруссо, П. Пространство состояний в теории управления (для инженеров) : пер. с англ. / П. Деруссо, Р. Рой, Ч. Клоуз. М. : Наука : Главная редакция физико-математической литературы, 1970. - 620 с.

34. Динамическое моделирование и испытания технических систем / И. Д. Кочубиевский и др. ; под ред. И. Д. Кочубиевского. М. : Энергия, 1978.-303 с.

35. Довгаль, С. И. Персональные ЭВМ: ТурбоПаскаль V 7.0, Объектное программирование, Локальные сети (учебное пособие) / С. И. Довгаль, Б. Ю. Литвинов, А. И. Сбитнев. Киев : Информсистема сервис, 1993. -480 с.

36. Домрачев, В. Г. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений : справочное пособие / В. Г. Домрачев, В. Р. Матвеевский, Ю. С. Смирнов. М. : Энергоатомиздат, 1987. - 392 с.

37. Домрачев, В. Г. Цифроаналоговые системы позиционирования. Электромеханотронные преобразователи / В. Г. Домрачев, Ю. С. Смирнов. М. : Энергоатомиздат, 1990. - 240 с.

38. Епифанов, О. К. Современный ряд высокомоментных двигателей для безредукторных следящих систем: результаты разработки и производства / О. К. Епифанов // Электротехника. 2005. - № 2. - С. 36-48.

39. Жуков, В. П. Высокомоментные вентильные электродвигатели серии 5ДВМ / В. П. Жуков, В. А. Нестерин // Электротехника. 2000. - № 6. -С. 19-21.

40. Залялеев, С. Р. Синтез цифровых систем с заданным порядком астатизма на основе принципа модального управления / С. Р. Залялеев, А. Н. Пахомов // Изв. вузов. Электромеханика. 2004. - № 4. - С. 2835.

41. Зиннер, Л. Я. Вентильные двигатели постоянного и переменного тока / Л. Я. Зиннер, А. И. Скороспешкин. М.: Энергоиздат, 1981. - 136 с.

42. Иванов, В. А. Теория дискретных систем автоматического управления /

43. B. А. Иванов, А. С. Ющенко ; под ред. Е. П. Попова. М. : Наука : Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 336 с.

44. Иванов-Смоленский, А. В. Электрические машины : учеб. для вузов / А. В. Иванов-Смоленский. М.: Энергия, 1980. - 928 с.

45. Изосимов, Д. Б. Алгоритмы векторной широтно-импульсной модуляции трехфазного автономного инвертора напряжения / Д. Б. Изосимов, С. В. Байда//Электротехника. 2004.-№ 4. - С. 21-31.

46. Изосимов, Д. Б. Алгоритмы и системы цифрового управления электроприводами переменного тока / Д. Б. Изосимов, В. Ф. Козаченко // Электротехника. 1999. - № 4. - С. 41 -51.

47. Йог, В. И. Устройства контроля частоты вращения и угла рассогласования электроприводов / В. И. Йог, А. И. Танатар. М. : Информэлектро, 1980. - 52 с.

48. Испытательная техника. Справочник. В 2 кн. / под ред. В. В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1982. Кн. 1. - 528 с. - Кн. 2. - 560 с.

49. Кенио, Т. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами : пер. с англ. / Т. Кенио, С. Нагамори. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 184 с.

50. Кетков, Ю. Л. МАТЬАВ 6.x.: программирование численных методов / Ю. Л. Кетков, А. Ю. Кетков, М. М. Шульц. СПб. : БХВ-Петербург, 2004.-672 с.

51. Кирьянов, Д. В. Самоучитель МаЛсаё 11 / Д. В. Кирьянов. СПб. : БХВ-Петербург, 2003. - 560 с.

52. Ковалев, В. Д. Элементная база силовой полупроводниковой электроники в России. Состояние и перспективы развития / В. Д. Ковалев, Ю. А. Евсеев, А. М. Сурма // Электротехника. 2005. - № 8.1. C. 3-23.

53. Ковач, К. П. Переходные процессы в машинах переменного тока : пер. с нем. / К. П. Ковач, И. Рац. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 744 с.

54. Козаченко, В. Ф. Новый контроллер для встроенных применений в системах управления приводами переменного тока / В. Ф. Козаченко, Н. А. Обухов, М. В. Веселов // Электротехника. 2000. - № 2. - С. 4147.

55. Козлов, П. М. Применение полимерных материалов в конструкциях, работающих под нагрузкой / П. М. Козлов ; под ред. М. И. Гарбара. -М. .-Химия, 1966.-364 с.

56. Колганов, А. Р. Компьютерный комплекс имитационного моделирования динамических систем : практ. пособие / А. Р. Колганов, В. В. Таланов. Иваново : ИГЭУ, 1997. - 76 с.

57. Комплексные датчики для электроприводов постоянного и переменного тока / В. М. Никитин и др. // Электротехника. 1988. -№2.-С. 18-20.

58. Конкордиа, Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы : пер. с англ. / Ч. Конкордиа. М.; Л. : Госэнергоиздат, 1959. -272 с.

59. Кононенко, Е. В. Электрические машины (специальный курс) : учеб. пособие для вузов / Е. В. Кононенко, Г. А. Сипайлов, К. А. Хорьков. -М.: Высшая школа, 1975. 279 с.

60. Конструкционные свойства пластмасс (физико-химические основы применения): пер. с англ. / под ред. Э. Бэра. М. : Химия, 1967. - 464 с.

61. Копылов, И. П. Математическое моделирование электрических машин : учеб. для вузов / И. П. Копылов. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 2001. - 327 с.

62. Копылов, И. П. Электрические машины : учеб. для вузов / И. П. Копылов. Изд. 2-е, перераб. - М.: Высшая школа : Логос, 2000. - 607 с.

63. Копылов, И. П. Электромеханические преобразователи энергии / И. П. Копылов. М.: Энергия, 1973. - 400 с.

64. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров (определения, теоремы, формулы) : пер. со 2-го амер. перераб. изд. / Г. Корн, Т. Корн. М. : Наука : Главная редакция физико-математической литературы, 1973. - 832 с.

65. Котов, Д. Г. Синтез регуляторов состояния для систем модального управления заданной статической точности / Д. Г. Котов, В. В. Тютиков, С. В. Тарарыкин // Электричество. 2004. - № 8. - С. 32-43.

66. Кочубиевский, И. Д. Системы нагружения для исследования и испытаний машин и механизмов / И. Д. Кочубиевский. М. : Машиностроение, 1985. - 224 с.

67. Кривченко, И. Конфигурируемая система на кристалле Е5 первое знакомство / И. Кривченко, Р. Золотухо // Компоненты и технологии. -2001.-№ 1,-С. 26-29.

68. Кривченко, И. Системная интеграция в микроэлектронике FPSLIC / И. Кривченко // Chip News. - 2000. - № 3. - С. 4-10.

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

70. Лебедев, Л. М. Машины и приборы для испытаний полимеров / Л. М. Лебедев. М.: Машиностроение, 1967. - 212 с.

71. Овчинников, И. Е. Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств / И. Е. Овчинников, Н. И. Лебедев. М.; J1.: Наука, 1966.- 188 с.

72. Овчинников, И. Е. Бесконтактные двигатели постоянного тока с транзисторными коммутаторами / И. Е. Овчинников, Н. И. Лебедев. -Л.: Наука : Ленинградское отделение, 1979.-270 с.

73. Омаров, Б. И. Новое поколение IGBT-транзисторов для электропривода / Б. И. Омаров, В. И. Башкиров // Электротехника. 2002. - № 12. - С. 15-18.

74. Осин, И. Л. Электрические машины. Синхронные машины : учеб. пособие для вузов по спец. «Электромеханика» / И. Л. Осин, Ю. Г. Шакарян ; под ред. И. П. Копылова. М. : Высшая школа, 1990. - 304 с.

75. Очков, В. Ф. Mathcad 12 для студентов и инженеров / В. Ф. Очков. -СПб.: БХВ-Петербург, 2005.-464 с.

76. Партон, В. 3. Механика упругопластического разрушения / В. 3. Партон, Е. М. Морозов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Наука : Главная редакция физико-математической литературы, 1985. - 504 с.

77. Пат. 2258297 Российская Федерация. Электропривод постоянного тока / М. В. Фалеев, А. Н. Ширяев, А. М. Шурыгин ; Ивановский государственный энергетический университет. № 2003120103/09 ; заявл. 02.07.2003 ; опубл. 10.08.2005, Бюл. № 22.-10 с.

78. Постников, В. А. Исследование динамических режимов шаговых и вентильных двигателей малой мощности на базе модели обобщенной синхронной машины / В. А. Постников, В. В. Семисалов // Электричество. 2002. - № 5. - С. 53-60.

79. Потемкин, В. Г. Вычисления в среде MATLAB / В. Г. Потемкин. М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 2004. - 720 с.

80. Решмин, Б. И. Исследование динамических процессов в электроприводе с синхронным двигателем при векторном управлении / Б. И. Решмин // Электротехника. 2005. - № 11. - С. 59-64.

81. Розанов, Ю. К. Основные этапы развития и современное состояние силовой электроники / Ю. К. Розанов // Электричество. 2005. - № 7. -С. 52-61.

82. Розенвассер, Е. Н. Чувствительность систем автоматического управления / Е. Н. Розенвассер, Р. М. Юсупов. Л. : Энергия : Ленинградское отделение, 1969. - 208 с.

83. Св. 2001610368 Российская Федерация. Система моделирования импульсно-фазовых электроприводов (БтРЬОпуе 1.0) / М. В. Фалеев ; Ивановский государственный энергетический университет. № 2000611386 ; заявл. 18.12.2000 ; зарег. 03.04.2001.

84. Сидельников, Б. В. Перспективы развития и применения бесконтактных регулируемых электродвигателей / Б. В. Сидельников // Изв. вузов. Электромеханика. 2005. -№ 2. - С. 14-20.

85. Силовые полупроводниковые модули специального назначения / Е. В. Истомин, М. И. Критенко, С. Н. Флоренцев, Е. Н. Яковлев // Электротехника. 2005. - № 11. - С. 24-31.

86. Синтез систем модального управления заданной статической точности / В. В. Тютиков, С. В. Тарарыкин, Е. В. Красильникъянц, Н. В. Салахутдинов // Электротехника. 2003. - № 2. - С. 2-7.

87. Синхронный двигатель с постоянными магнитами для электропривода металлообрабатывающих станков / А. Д. Поздеев и др. // Электротехника. 1983. -№ 10. - С. 33-38.

88. Сопротивление материалов : учеб. для вузов / под ред. Г. С. Писаренко. Изд. 5-е, перераб. и доп. - Киев : Вища школа : Головное изд-во, 1986.-775 с.

89. Староверов, Б. А. Разработка и исследование астатических дискретных систем электропривода с импульсными силовыми преобразователями : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.09.03 / Староверов Борис Александрович. Киев, 1973. - 24 с.

90. Сташин, В. В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах / В. В. Сташин, А. В. Урусов, О. Ф. Мологонцева. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 224 с.

91. Степанов, В. А. Прочность и релаксационные явления в твердых телах / В. А. Степанов, Н. Н. Песчанская, В. В. Шпейзман ; под ред. В. Р. Регеля. Л.: Наука, 1984. - 246 с.

92. Тарарыкин, С. В. Независимое формирование статических и динамических показателей систем модального управления / С. В.

93. Тарарыкин, В. В. Тютиков, Д. Г. Котов // Электричество. 2004. - № 11.-С. 56-62.

94. Теория автоматического управления : учеб. для вузов / С. Е. Душин и др.; под ред. В. Б. Яковлева. Изд. 2-е, перераб. - М. : Высшая школа, 2005.-567 с.

95. Терехов, В. М. Современные способы управления и их применение в электроприводе / В. М. Терехов // Электротехника. 2000. - № 2. - С. 25-28.

96. Транзисторный электропривод на базе синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов для станков и промышленных роботов / А. Д. Поздеев и др. // Электротехника. 1988. - № 2. - С. 10-14.

97. Трахтенберг, Р. М. Импульсные астатические системы электропривода с дискретным управлением / Р. М. Трахтенберг. М. : Энергоиздат, 1982.-168 с.

98. Тютиков, В. В. Дискретное модальное управление динамическими системами с заданной статической точностью / В. В. Тютиков, С. В. Тарарыкин, Е. А. Варков // Электротехника. 2003. - № 7. - С. 2-6.

99. Унифицированная серия вентильных двигателей с постоянными магнитами ДВУ для станкостроения и робототехники / Н. П. Адволоткин и др. // Электротехника. 1988. -№ 2. - С. 37-40.

100. Фалеев, М. В. Микропроцессорные импульсно-фазовые электроприводы информационно-измерительных систем (теория, разработка, исследование, внедрение): дис. докт. техн. наук : 05.09.03 / Фалеев Михаил Владимирович. Иваново, 1998. - 313 с.

101. Фалеев, М. В. Моделирование вентильного режима работы синхронного двигателя с постоянными магнитами / М. В. Фалеев, А. М. Шурыгин//Вестник ИГЭУ.-2003.-Вып. 1.-С. 11-15.

102. Фалеев, М. В. Разработка высокоскоростных электромеханотронных приводов для испытательной техники / М. В. Фалеев, А. Н. Ширяев, А.

103. М. Шурыгин // Электротехнические системы и комплексы : межвузовский сборник научных трудов / под ред. С. И. Лукьянова. -Магнитогорск : МГТУ, 2005. Вып. 11. - С. 12-21.

104. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов : учеб. для вузов / В. И. Феодосьев. Изд. 10-е, перераб. и доп. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. - 592 с. - (Серия «Механика в техническом университете»; т. 2).

105. Флоренцев, С. Н. Состояние и тенденции развития силовых IGBT-модулей / С. Н. Флоренцев // Электротехника. 2000. - № 4. - С. 2-9.

106. Хрущев, В. В. Электрические машины систем автоматики : учеб. для вузов / В. В. Хрущев. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат : Ленинградское отделение, 1985.-368 с.

107. Цифровой следящий электропривод высокоточных лазерных станций координатных измерений / А. П. Балковой, Ю. И. Бугаев, А. В. Суетенко, В. К. Цаценкин // Электричество. 2004. - № 5. - С. 37-43.

108. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями / С. Г. Герман-Галкин и др.. Л. : Энергоатомиздат : Ленинградское отделение, 1986.-248 с.

109. Цыпкин, Я. 3. Основы теории автоматических систем / Я. 3. Цыпкин. -М. : Наука : Главная редакция физико-математической литературы, 1977.-560 с.

110. Численные методы : учеб. для техникумов / Н. И. Данилина и др.. -М.: Высшая школа, 1976. 368 с.

111. Ширяев, А. Н. Импульсные астатические электроприводы прецизионных испытательных установок (на примере разрывной машины) : дис. канд. техн. наук : 05.09.03 / Ширяев Александр Николаевич. Иваново, 1989. - 202 с.

112. Шурыгин, А. М. Применение высокоскоростных микропроцессорных импульсно-фазовых электроприводов в машинах испытательной техники / А. М. Шурыгин, М. В. Фалеев // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2007. - № 6. - С. 22-26.

113. Щелкунов, Н. Н. Микропроцессорные средства и системы / Н. Н. Щелкунов, А. П. Дианов. М.: Радио и связь, 1989. - 288 с.

114. Юферов, Ф. М. Электрические машины автоматических устройств : учеб. для вузов / Ф. М. Юферов. М.: Высшая школа, 1976. - 416 с.

115. Delphi 7 / А. Д. Хомоненко и др. ; под ред. А. Д. Хомоненко. СПб. : БХВ-Петербург, 2003. - 1216 с.

116. Ни, J. New Integration Algorithms for Estimating Motor Flux over a Wide Speed Range / J. Ни, В. Wu // IEEE Trans, on Power Electronics. 1998. -Vol. 13, №5.-P. 969-978.

117. ISO 5893:2002. Rubber and plastics test equipment. Tensile, flexural and compression types (constant rate of traverse). Specification.

118. Kim, D. H. Full Digital Controller of Permanent Magnet AC Servo Motor for Industrial Robot and CNC Machine Tool / D. H. Kim, J. H. Kang, S. Kim // IECON-94. 1994. - Vol. 3. - P. 61-67.

119. Lim, K. W. A Position Observer for Permanent Magnet Synchronous Motor Drive / K. W. Lim, K. S. Low, M. F. Rahnan // IECON-94. 1994. - Vol. 3. -P. 49-61.

120. Lin, F. J. A Robust PM Synchronous Motor Drive with Adaptive Uncertainty Observer / F. J. Lin, Y. S. Lin // IEEE Trans, on Energy Conversion. 1999. - Vol. 14, № 4. - P. 959-995.

121. Moynihan, J. F. The Application of State Observers in Current Regulated PM Synchronous Motor Drives / J. F. Moynihan, M. G. Egan, J. M. D. Murphy//IECON-94.- 1994.-Vol. l.-P. 14-20.

122. Solsona, J. A Nonlinear Reduced Order Observer for Permanent Magnet Synchronous Motors / J. Solsona, M. I. Valla, C. Muravchik // IECON-94. -1994.-Vol. l.-P. 32-37.

123. Takeshita, T. Sensorless Brushless DC Motor Drive with EMF Constant Identifier / T. Takeshita, N. Matsui // IECON-94. 1994. - Vol. l.-P. 8-13.