автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Цифровая система управления скоростью асинхронного электропривода с тиристорным преобразователем напряжения

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.09.03 - электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

На правах рукописи

л IV

ШИЛИН Сергей Иванович

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Екатеринбург 1996

Работа выполнена на кафедре "Электропривод и автоматизация промышленных установок" Уральского государственного технического университета, г. Екатеринбург.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор _

Браславский И.Я.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Носырев М.Б.; кандидат технических наук Трощенко В.Г.

Ведущее предприятие НПП "Ураметаллургавтоматика"

Защита диссертации состоится " /с?" нояВ^Я. _1996г. в 14 часов в

аудитории Э - 406 на заседании специализированного совета К063.14.04 в Уральском государственном техническом университете.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ваш отзыв по данной работе в одном экземпляре, подписанный и заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К - 2, УГТУ, ученому секретарю специализированного совета К 063.14.04, тел. 44-84-16.

Автореферат разослан" 4 " 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета К 063.14.04, канд. техн.наук /д}- //

В.П. Обоскалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из эффективных путей при создании массового регулируемого электропривода является применение систем "тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель" (ТПН-АД), являющихся разновидностью электроприводов (ЭП) с параметрическим управлением. Переход к цифровому управлению открывает ряд новых возможностей для улучшения технико - экономических показателей указанных ЭП, из которых для изготовителей последних важны технологичность производства цифрового комплектного электропривода, снижение затрат на его наладку, высокая степень унификации и стандартизации систем управления; для потребителей - высокая надежность, точность, помехозащищенность, гибкость, удобство эксплуатации; для проектировщиков - снижение трудоемкости и уменьшение сроков проектирования.

Поэтому задача дальнейшей разработки цифровых систем управления скоростью АД с ТПН с целью расширения технических и функциональных возможностей таких ЭП несомненно является актуальной, тем более, что принятые в настоящее время методики проектирования и расчета не позволяют учесть все особенности указанных систем и ориентированы, как правило, на предельно малые периоды дискретности в контуре регулирования. Вместе с тем, для большинства электроприводов среднего и низкого быстродействия, к которым можно отнести рассматриваемый в работе ЭП, возможно увеличение периодов прерывания без ухудшения качества регулирования, что способствует более эффективному использованию цифровой техники, но требует учета дискретных свойств системы управления.

Целью работы является разработка принципоз и методик проектирования и анализа цифровых систем управления скоростью асинхронных электроприводов с тиристорными преобразователями напряжения, позволяющих при равных технических показателях с непрерывными системами управления значительно расширить функциональные возможности электропривода за счет выполнения цифровой системой управления задач, несвойственных непрерывным системам (автодиагностика, технологическая автоматика, защита и другие), что

возможно при реализации простых алгоритмов управления электроприводом и увеличении периода дискретности.

Задачи исследования включают:

1. Разработку динамической модели силовой части системы ТПН-АД, позволяющей учесть электромагнитные переходные процессы в ЭГ1, дискретность преобразователя, произвольные, но кратные периоду коммутации ТПН, периоды дискретности в цифровой системе управления.

2. Разработку общих принципов компенсации нелинейпостей объекта управления и методик расчета корректирующих устройств для линеаризации системы ТПН-АД.

3. Синтез алгоритмов управления скоростью ЭП для различных периодов дискретности системы управления, способов получения цифровой оценки скорости по сигналам от датчиков скорости.

4. Исследование динамических и статических показателей системы автоматического управления (САУ) скоростью ЭП.

5. Разработку инженерных методик расчета и анализа цифровых систем управления асинхронных ЭП с ТПН.

' Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с привлечением современной математической теории электрических машин переменного тока, классической и современной теории непрерывных и импульсных систем, метода полиномиальных уравнений. Экспериментальные исследования полученных теоретических результатов проведены методом имитационного математического моделирования на ЭВМ.

Научная новизна. На защиту выносятся следующие новые научные результаты, полученные в работе:

1. Динамические модели силовой части ЭП (ТПН и АД), учитывающие электромагнитные переходные процессы в ЭП, дискретность преобразователя, произвольные периоды дискретности в контуре регулирования, различные способы формирования сигнала обратной связи по скорости, а также изменение запаздывания в системе управления.

2. Структура цифровой линеаризованной САУ скоростью асинхронного ЭП с • ТПН.

3. Алгоритмы регулирования скорости АД для различных способов формирования сигнала обратной связи по скорости, периодов дискретности системы.

4. Результаты исследования динамических свойств объекта управления, замкнутой линеаризованной САУ скоростью ЭП.

5. Инженерная методика проектирования асинхронного ЭП с цифровым управлением скоростью.

Практическая ценность выполненной работы заключается в возможности использования ее результатов с целью проектирования цифровой системы управления асинхронным электроприводом с тиристорным преобразователем напряжения, позволяющей обеспечить при равных технических показателях с непрерывными системами управления расширение функциональных возможностей автоматизированного электропривода - управление от одной микро-ЭВМ рядом однотипных приводов; реализацию дополнительных функций (диагностики, защиты, технологической автоматики и другие). Предлагаемая методика расчета - является достаточно простой, обеспечивающей работоспособность и реализуемость получаемых алгоритмов.

Результаты проведенных исследований использованы при разработке микропроцессорной системы управления скоростью асинхронного электродвигателя с ТПН в НПП "Уралметаллургавтоматика".

Апробация работы. Основные результаты доложены и обсуждены на научно - технических конференциях по электроприводам переменного тока (Свердловск, 1986, 1989, 1992 гг.); всесоюзном научно - техническом совещании по электродвигателям переменного тока для подъемно - транспортных механизмов (Владимир, 1987 г.); всесоюзной конференции по современным проблемам электропривода (Москва, 1989 г.); научной сессии ВМЕИ (Бо.чгария.София, 1989 г.); всесоюзной конференции по проблемам преобразовательной техники (Киев, 1990 г.); всесоюзной конференции по проблемам автоматизированного электропривода (Москва, 1991 г.); международной конференции по проблемам внедрения и технической эксплуатации тиристорных устройств (Украина, Одесса, 1993 г.); международном симпозиуме по силовой электронике, электроприводам,

Современным двигателям (Италия, Позитано, 1992 г.); международной конференции по применению прикладных программ в электротехнике (Англия, Саутгемптон,1993 г.); международной конференции по силовой электронике и управлению движением (Польша, Варшава, 1994 г.); 1-ой международной (12-ой всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу (Санкт-Петербург, 1995 г.);.

Публикации. По результатам выполненых исследований опубликовано двадцать три печатные работы, в том числе одно авторское свидетельство и одна брошюра. '

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 179 страниц, в том числе 100 страниц основного текста, 53 страницы рисунков, 4 страницы таблиц, II страниц списка литературы ( 121 наименование) и 10 страниц приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана оценка актуальности работы, сформулированы ее цель, задачи и методы исследований, новые научные результаты и практическая ценность.

Первая. глава содержит краткую характеристику исследуемого класса электропривода, обзор современного состояния проектирования и применения цифровых систем управления асинхронными электроприводами с ТПН, анализ структур, методов исследования и синтеза, на основе которых сформулированы задачи исследования.

Сформулированы основные принципы структурного построения, описания и исследования цифровых систем управления асинхронным ЭП с ТПН.

Вторая глава посвящена разработке динамических моделей силовой части ЭП. Для получения динамической модели в режиме регулирования переменного напряжения (РПН) использовались диаграммы напряжений на выходе ТПН при работе на АД, полученные в результате расчетов на ЭВМ с применением метода пространства состояний. Переходный процесс характеризуется составляющей напряжения на выходе ТПН, представляющей разность мгновенных значений

1азных напряжений и5ф или соответствующих проекций обобщенного вектора апряжения и3(иХ8 и иу8) во вращающейся с синхронной скоростью системе оорлинат (озк =сос) при углах управления а = ас и а = а0 - Да, где Да -риращение угла управления. При этом переходное фазное напряжение будет редставлять собой последовательность импульсов, обусловленных как зменением напряжения в так называемых контактных точках (Лих(у|8к где :=1,2,) так и изменением ЭДС в отключенной от сети обмотке двигателя в ечение бестокового интервала 5 (Ди^). Допуская, что при бесконечно малых

риращениях Да напряжения будут представлять собой последовательности мплитудно-модулированных импульсов, а напряжение Ди8е можно описать в иде прямоугольных импульсов шириной 5, модель ТПН можно привести к виду, юказанному на рис.1. В диссертации приведены выражения для расчета ее (араметров, методика расчета основана на использовании численных методов.

На основе анализа процессов в ТПН получены выражения для определения [истого запаздывания. Для режима регулирования выпрямленного напряжения РВИ) использована структура модели полууправляемого преобразователя, [редложенная в работах А.Д. Поздеева.

Для получения динамической модели АД для двигательного режима >аботы использована система дифференциальных уравнений, описывающая лектромагнитные процессы в машине при известных допущениях и записанная в 1атричной форме в относительных единицах с учетом общепринятых базовых величин. Линеаризованная система уравнений в приращениях имеет вид:

ДиХ5 Р + «з -1 0

Диу5 1 р + ав 0 -с^к, Дуу*

Ам^уго -а;к5 0 р + га; -('-»о)

Дш\|/хго 0 -а;к8 (1-®о) р + а; Лууг

Рис.1. Структурная схема импульсной модели ТПН в режиме РПН в "малом"

где ДиХ5,Диу5 - приращения проекций вектора напряжения; Д\|/Х8,Л\|/у5,Духг,Д\|/уг - приращения проекций векторов потокосцеплений

статора и ротора; Дсо - приращение скорости двигателя.

Используя (1), а также уравнения для приращения электромагнитного момента, можно получить передаточные функции (ПФ) АД, а структурную схему динамической модели АД представить в виде, показанном на рис.2, где Дтх(у|, -

приращения момента, обусловленные приращением напряжений ДиДДиу5); Дтш- приращение момента, обусловленное приращением скорости.

Рис.2. Динамическая модель АД в режиме регулирования переменного напряжения при рассмотрении в "малом"

ПФ АД имеют вид:

, , их5о(А1р3+А2р2+А3р + А4) + иузо(в1р1+В2р2+Взр)

МХ5(р) = кх--; 4--

р +С,р +С2р +С3Р + С4

, , -Чх5о(В|Р3 +В2р2 + Взр) + иуз0(А1р-' + А2р2 + А3р + А4)

Щз(Р)=1<у-7-;-^-. (2)

р +С,р +С2р +С3Р + С4

.. ..3 , Л „2

иЦР) = к,

Аг,пР +А,„2Р +А(1)3Р + АГО4

р4 + С,р3 + С2р2 + С3р + с4

В диссертации приведены выражения для коэффициентов, входящих в (2).

В третьей главе исследуются статические и динамические свойства системы ТПН-АД. Применение импульсных моделей позволяет провести анализ в "малом" методами теории линейных импульсных систем при учете процессов квантования в преобразователе. Для исследования применен аппарат логарифмических частотных характеристик (ЛЧХ). Так как использование линейной импульсной модели ТПН не позволяет оценить параметры возможных автоколебаний, биений в ЭП, для анализа процессов в системе использован также метод гармонического баланса.

Исследование динамических свойств проведено с использованием дискретного преобразования Лапласа непрерывной части объекта. ПФ силовой части имеет вид:

е5ч-1 й ах)(1-е~Чх|) ' ™ ау.

-Кдп.+(ку1+в"1,Ч<«у2)1—^Чг КАП + (3)

"е^-ПЙ еч -е4"' ЛАД, ^

е®4 -1 £ а^Ь-е-4"1)

Кдп.. 1.

е8ч(еч - 1)|=| еЧ-еч* 14АЛ где ai - коэффициент простой дроби; - корни знаменателя, ш - порядок знаменателя.

Коэффициенты в (3) определяются координатами центра разложения и>( )о

и ю„, а также параметрами схемы замещения АД. Для получения коэффициентов использовано допущение о постоянстве угловой частоты вращения АД на периоде коммутации ТПН, равного ее среднему значению. На основании этого допущения значения координат центра разложения и>(у)и приняты равными

средним значениям проекций обобщенного вектора напряжения статора АД при угле управления а„.

Структурные схемы силовой части ситемы ТПН - АД в "малом" для двигательного и тормозного режимов работы ЭП приведены на рис.3.

Результаты анализа следующие:

1. Сравнение ЛЧХ преобразователя, полученных на импульсной модели и методом гармонического баланса с применением имитационного моделирования процессов в ЭП, показало правомерность использования предлагаемой импульсной модели ТПН для решения задачи анализа динамических свойств силовой части в "малом".

2. Подтверждена правильность решений, принятых при разработке модели АД, учитывающей изменение пространственного положения обобщенного вектора напряжения.

ргпн

I т - =

ГТ1 е8«-1

е6«ч

к.

Ад"1

Лих11

ЛиХ!2

Ли™_Дшх

■»вН8>»

-т3.

1

е8,Ц

Аи Диу>

кУ1

Ли>

\У!у(ч)

М

Аш

\tfjq)

Дт,

¿V КУ2

Ли,

импульсная часть

непрерывная часть

а)

Тмк

Да I * грвн Кцрви ди4. ™АД11М(Р) Лш(р)

б)

Рис.3.. Структурные схемы моделей силовой части системы ТПН-АД в "малом":

а) - для двигательного режима работы ЭГ1;

б) - для тормозного режима ЭП

3. Показано, что динамические характеристики в значительной степени зависят от координат центра разложения, а также от приведенного момента инерции ЭП и типа применяемого АД (обычного или с повышенным скольжением).

4. Предложена упрощенная модель силовой части ЭП, использование которой позволяет в значительной степени облегчить решение задачи синтеза САР скорости при низком быстродействии ЭП, характеризующимся полосой пропускания 5-8 Гц.

В четвертой главе рассматриваются вопросы линеаризации объекта управления и исследуются динамические показатели линеаризованного объекта.

Рассматриваются два подхода:

- использование метода статической линеаризации, который применяется в непрерывных системах управления асинхронным электроприводом с 'ГПН и позволяет получить приемлемые результаты при относительно невысоких требованиях к быстродействию ЭП:

- использование эквивалентной модели.

Задача линеаризации объекта управления при использовании первого подхода заключается в определении функциональных зависимостей корректирующих устройств и рациональном способе включения их в структуру САУ (в прямой канал регулирования и канал обратной связи) с целью приближения свойств объекта к характеристикам интегрирующего звена.

В случае использования датчика мгновенных значений скорости упрощенная дискретная передаточная функция (ДПФ) объекта управления примет вид:

где р, =(1-с1'м |)/(1-с1); ро = ём~',М - кратность периодов дискретности САУ и ТПН; К0, Кдс - коэффициенты передач силовой части ЭП и датчика скорости, а для случая с усредняющим датчиком скорости:

/

(4)

УГГМ = ,5)

где Р| = =(1м_2(1-с)); Кн - коэффициент передачи силовой части при

использовании усредняющего датчика скорости.

Дискретная передаточная функция "идеального" линеаризованного объекта управления (в котором нет запаздывания) при значениях коэффициентов передачи, равных:

К„ = 1/К1П„; (6)

Кк2 = 1/К„ ; (7)

К3=1(1~с1м)/КсТ, (8)

запишется:

w•(мqЬ_(Р^РЛ!1^_(9)

Применяя разложение коэффициентов Р] и р0 в ряд Тейлора и пренебрегая членами высшего порядка, преобразуем (9):

ТК М-е~щ е -1

что в общем виде совпадает с ДПФ интегрирующего звена.

Для компенсации запаздывания в структуру линеаризованного объекта необходимо включить звено с ДПФ вида:

1-е"Мч

\Л/иг(МЧ) = Кк1Кн .. , -(11)

ит\ ч/ вм4(емч-а )

Предложены структурная схема (рис.4) и методика расчета характеристик функциональных блоков (ФБ) для линеаризации объекта в "большом". Функциональные зависимости для блока ФБ1 получаются как обратные зависимости между моментом и напряжением ЛД, для ФБ2 - регулировочной характеристике ТПН, для ФБЗ - зависимости между моментом и скоростью.

Структурная схема линеаризованного объекта при использовании эталонной модели приведена на рис.5. Глубина компенсации пелинейностей

определяется значением Кэ, выбор которого возможен только по результатам анализа на цифровой имитационной модели.

| Блог линиршащш

Рис.4. Структурная схема линеаризованного объекта в "большом"

ди;

эталонная модель )

!

ш

е1- 1

ФБ1.ФБ2

к,

-ф-

1

Ко1

ФБЗ 1-41

До*

Рис.5. Структурная схема линеаризованного объекта с эталонной моделью в

"малом"

Проведенный анализ динамических свойств линеаризованного объекта в "малом" (с использованием аппарата ЛЧХ) и в "большом" (на цифровой имитационной модели ЭП) позволил установить следующее:

1. Степень компенсации нелинейностей объекта снижается при скоростях АД, близких к критической, малых углах управления и малых значениях момента инерции ЭП.

2. Применение предлагаемых подходов для линеаризации более эффективно при использовании АД с повышенным скольжением.

3. Глубина компенсации нелинсйностей при увеличении М от 1 доЗ практически не изменяется, однако при этом возможно появление колебаний, отрицательно сказывающихся на динамических и энергетических показателях ЭП.

4. Изменение значения вычислительного запаздывания во всем возможном диапазоне не оказывает существенного влияния на характеристики объекта, в частности, его ЛАЧХ не изменяется, а отклонения в фазовом сдвиге не превышают 4...8 градусов, поэтому практически отпадает необходимость применения звена, компенсирующего запаздывание.

5. Использовании эталонной модели позволяет более успешное решать задачу компенсации нелинсйностей объекта. Показано, что применение системы с эталонной моделью целесообразно при использовании АД общепромышленной серии и полосе пропускания выше 2-2,5 Гц.

Пятая глава посвящена разработке и исследованию алгоритмов управления скоростью ЭП. Рассмотрены варианты синтеза для различных соотношений периодов прерываний, способов измерения скорости, порядка астстизма САУ. Синтез осуществлен методом полиномиальных уравнений. Структура статической по возмущающему воздействию САУ с компенсацией запаздывания показана на рис.6,а, для астатической САУ первого порядка в двухконтурном варианте - на рис.6,б.

Для случая, когда периоды дискретности алгоритмов регулятора скорости и функциональных блоков совпадают и равны МТ (имеющего наиболее важное практическое значение), уравнение синтеза для статической системы запишет ся:

К0ЛКДСМ*(Ч) + (еМч - 1)К*(Мя) = А*(МЧ), (12)

где М*(1УЦ), ]Ч*(!Ич)- полиномы, подлежащие выбору, А (Мц)-харак герпетический полином.

а)

6)

Рис.6. Структурные схемы замкнутой САУ: а) статическая (одноконтурная); б) астатическая (двухконтурная)

Решение (12) позволяет получить ДПФ регулятора скорости и замкнутой САУ скоростью:

(а0+1-а,)/(КолКлс)

еМч - а, +1

Ош(МЧ) =

о,(мЧ)

1 + б; (Мч)Б*2(Мд) е2Мч - (а, - 1)еМц + а0 + 1 - а

ем"(ао + 1-а,)/(КолКдС)

1 1 + ап-а

1 е~Ма

Кдс е2Мч-а,еМч+а

(13)

(14)

(15)

Полиномиальное уравнение синтеза для астатической по возмущающему воздействию двухконтурной системы:

ктКолКД0 +(еМч - 1)(е2Мс> - е1^ + 1) + кКдсКол + Ч2) = А*(МЧ). (16)

ДПФ регуляторов:

к

еМч-а2'

., ч твМч

(19)

где к = (а, +3-2а2)/(кдск0л); т = (а, +1-а0-а2)/(а, +3-2а2); <32 = а2 - 2.

ДПФ замкнутой СЛУ:

ег;(мч) = т7—•

Кдс вЗМч - а2е2Мч + а|вМч - а3

(20)

Выражения для расчета коэффициентов характеристического полинома а(

в (13)-( 15), (17)-(20) приведены в диссертации.

Исследования различных вариантов замкнутой САУ скоростью в "малом" и на цифровой модели показали, что:

1. Максимальная полоса пропускания синтезируемой САУ скоростью составляет 5-6 Гц, применение линеаризации объекта позволяет получить в основном диапазоне изменения скорости и момента двигателя стабильные динамические характеристики.

2. Увеличение периода прерывания до 10 тс практически не сказывается на показателях качества регулирования, что позволяет существенно расширить функции цифровых управляющих устройств, возложив на них ряд дополнительных задач.

3. Использование предлагаемых алгоритмов управления скоростью позволяет обеспечить желаемые процессы в замкнутой САУ при различных вариантах ее построения, что подтверждает правильность решений, принятых при синтезе.

В качестве иллюстрации на рис.7,8 приведены реакции замкнутой САУ на различные виды управляющих воздействий для АД типа 4АМ80В4УЗ, полученные на цифровой имитационной модели.

Рис.7. Реакция замкнутой САУ третьего порядка на ступенчатые воздействия для случая линеаризованного объекта с эталонной моделью

Рис.8. Реакция замкнутой САУ третьего порядка для случая линеаризации с эталонной моделью на управляющее гармоническое воздействие: а)-со з=0.1+ 0Л55т(0,И);б)-ш3 =0,5+ 0Х)5 8т(0,И); в) - ш3 =0,8+ 0,05 втШК

В приложениях дается описание специализированного контроллера, разработанного на основе рекомендаций, сформулированных в работе, прилагается справка об использовании результатов работы в НПГ1 "Уралмсталлургавтоматика".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны математические модели силовой части (ТГ1Н-АД) для малых отклонений переменных, учитывающие дискретность преобразователя и электромагнитные переходные процессы в электроприводе.

2. Исследованы динамические свойства системы 'ГПН-АД как объекта управления в "малом". Показано, что они существенно зависят от значений скорости и момента двигателя.

3. Разработаны структуры линеаризованного объекта управления, применение которых позволяет скомпенсировать влияние изменяющихся координат электропривода на его динамические показатели.

4. Исследованы динамические свойства линеаризованного объекта управления. Показано, что для возможных диапазонов изменения момента и скорости они достаточно стабильны и близки к характеристикам интегрирующего звена. Отмечается, что лучшие результаты получаются при применении эталонной модели, однако более простая реализация безынерционных нелинейных корректирующих звеньев делает этот вариант более предпочтительным для систем с полосой пропускания не выше 2-2.5 Гц при использовании АД серии 4А и 4-5 Гц при использовании АД с повышенным скольжением. Наибольшие трудности по линеаризации возникают при работе электропривода в тормозном режиме, когда наиболее существенно проявляется влияние звеньев высокого порядка на электромеханические процессы.

5. Разработаны алгоритмы управления скоростью электропривода для случаев использования датчиков мгновенных и средних значений скорости и различных соотношений периодов прерывания в восходящей системе управления, обеспечивающие либо статические, либо астатические свойства системы управления и позволяющие скомпенсировать вычислительное запаздывание в САУ.

6. Проведено исследование динамических показателей замкнутой САУ скоростью электропривода. Установлено, что:

- максимальная полоса пропускания предлагаемого варианта САУ характеризуется частотой 5-6 Гц, что удовлетворяет техническим требованиям большинства механизмов, для которых применение данного типа электропривода признано рациональным;

- в основном диапазоне изменения выходных координат электропривода стабильные показатели качества в большей степени удается обеспечить при применении эталонной модели, в меньшей - при использовании безынерционных нелинейных корректирующих устройств;

- вычислительное запаздывание незначительно влияет на показатели качества синтезируемой САУ, что позволяет исключить из структуры регуляторов звенья, компенсирующие запаздывание и значительно упростить алгоритмы управления скоростью;

- приемлемые технические показатели САУ возможно обеспечить при периоде прерывания в контуре скорости, равном 10 мс, что создает условия для расширения функциональных возможностей цифровой системы управления;

- наиболее рациональным с точки зрения получения наилучших технических показателей САУ следует признать применение в качестве исполнительных асинхронных машин с повышенным скольжением.

7. Проведенные на имитационной математической модели исследования систем ТПН-АД при предложенных принципах построения цифровых САУ скоростью подтвердили справедливость полученных теоретических результатов и целесообразность применения разработанных алгоритмов для улучшения динамических и статических показателей анализируемых систем ЭГ1.

8. Разработанная методика анализа и проектирования асинхронного электропривода с цифровым управлением скоростью принята к использованию в НПП "Уралметаллургавтоматика" при проектировании цифровых систем управления скоростью асинхронных двигателей.

Автор выражает искреннюю благодарность доцентам, кандидатам технических наук Зюзеву A.M. и Ишматову З.Ш. за консультации и помошьТ оказанные при выполнении работы.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Бурлаков A.A., Ларионов С.А., Шилин С.И. Разработка микропроцессорной САР скорости на основе программируемого микроконтроллера // . Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями. Тсзисы докл. 7-ой научно-техн. конференции. - Свердловск: Обл.совет НТО. 1986. С. 17-18.

2. Микропроцессорная система управления асинхронными тиристорными электроприводами крана-штабелера / И.Я. Браславский,А.М. Зюзев, С.И. Шилин. и др. // Электродвигатели переменного тока подъемно-транспортных механизмов. Тезисы докл. Всесоюзного научно техн. совещания. - Владимир. 1988. С. 24-25.

3. Опыт применения микропроцессорных средств для построения САР скорости и положения систем ТПН-АД I И.Я. Браславский. A.M. Зюзев, A.A. Бурлаков. С.И. Шилин // Автоматизированный вентильный электропривод. Межвузовский сборник. - Пермь: ППИ, 1988. С. 23-31.

4. К расчету цифровых систем управления асинхронными электроприводами с тиристорными преобразователями напряжения / A.M. Зюзев, С.И. Шилин, A.A. Бурлаков, В.И. Голубцов // Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями. Тезисы докл. 8-ой научно-техн. конференции.-Свердловск: Обл.совет НТО. 1989. С. 6.

5. Тиристорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель -современная система электропривода на базе традиционного асинхронного трехфазного двигателя / И.Я. Браславский, A.A. Бурлаков, A.A. Зюзев, С.И. Шилин, Е.Ф. Тстясв и др. II Современные проблемы электропривода. Тезисы докл. Всесоюзной конференции. - М.: МЭИ. 1989. С. 73-74.

6. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Шилин С.И. Синтез цифровых систем управления асинхронным электродвигателем с тиристорным преобразователем

напряжения // Научна сесня ВМЕИ "Ленин" '89'. Тезисы докл. международной конференции. - София. 1989. С. 39.

7. Компенсация нелинейностей асинхронного двигателя, управляемого напряжением, в цифровой САР скорости / И.Я. Браславский, A.A. Бурлаков, A.A. Зюзев, С.И. Шилин // Электрические машины и машинно - вентильные системы. Сборник научн. трудов. - Свердловск: СИПИ. 1989. С.73-80.

8. Зюзев A.M., Шилин С.И. Динамическая модель трехфазного асинхронного двигателя, управляемого напряжением // Оптимизация режимов работы систем электропривода. Межвузовский сборник. - Красноярск: КПИ. 1990. С 93-96.

9. Микропроцессорные средства управления для систем "тирисгорный преобразователь напряжения - асинхронный двигатель". Аналитическая справка /7 И.Я.Браславский, A.A. Бурлаков, A.M. Зюзев. С.И. Шилин. - М.: Информэлсктро.1990. 32с.

10. Браславский И.Я., Зюзев A.M.. Шилин С.И. Динамическая модель ТПН в системе управления асинхронным электродвигателем // Проблемы преобразовательной техники. Тезисы докл. 5-ой всесоюзной научно - техн. конференции. 4.2. - Киев: АН УССР. 1991. С. 199-201.

11. К исследованию динамики асинхронных электроприводов с тиристорными преобразователями напряжения при цифровом управлении / И.Я. Браславский,. A.M. Зюзев, С.И. Шилин, A.A. Бурлаков // Новые методы анализа и синтеза автоматизированного электропривода. Тезисы докл. 11 Всесоюзной научно - технической конференции по проблемам автоматизированного электропривода. - М. 1991. С. 16-17.

12. Методы расчета асинхронных электроприводов с тиристорными преобразователями напряжения при цифровом управлении / И.Я. Браславский, A.A. Зюзев, С.И. Шилин, A.A. Бурлаков II Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями. Тезисы докл. 9-ой научно-техн.

, конференции. - Свердловск: Обл.совет НТО. 1992. С. 4-5.

13. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Шилин С.И. Асинхронный электропривод для общепромышленных электроприводов с микропроцессорным

управлением // Применение в промышленности электроприводов на перспективной элементной базе. Материалы семинара. - М.: ЦРДЗ. 1992. С.37-43.

14. Браславский И.Я., Згозев A.M., Шилин С.И. Системы ТПН-АД с микропроцессорным управлением и особенности их применения в сетях с автономным питанием II Проблемы внедрения и технической эксплуатации тиристорных устройств в судовых и береговых установках. Тезисы докл. международной научной конференции. - Одесса: ОГМА. 1993. С.7.

15. Браславский И.Я.. Зюзев A.M., Шилин С.И. Динамическая модель силовой части системы тиристорный преобразователь напряжения асинхронный двигатель II Современные проблемы энергетики, электромеханики и электротехнологии. 4.2. Вестник УГТУ. - Екатеринбург, 1995. С. 184-187.

16. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Шилин С.И. Импульсная модель тирсторного преобразователя напряжения в системах цифрового и аналогового управления асинхронным электродвигателем // Современные проблемы энергетики, электромеханики и электротехнологии. 4.2. Вестник УГТУ. -Екатеринбург, 1995. С. 188-191 •

17. Браславский И.Я., Зюзев A.M., Шилин С.И. Тиристорный преобразователь напряжения в асинхронных электроприводах с микропроцессорным управлением // Тезисы докл. 1-ой международной (12-ой всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу. - С.-Пб.: СПГЭУ,1995. С.ЗЗ.

18. Браславский И.Я.. Зюзев A.M., Шилин С.И. Синтез цифровых регуляторов для систем управления скоростью асинхронных тиристорных электроприводов. - Электротехника, 1991, №10, с. 17-19.

19. Браславский И.Я., Згозев A.M., Шилин С.И. Микропроцессорный контроллер для управления позиционным электроприводом с тиристорным преобразователем напряжения. - Электротехника, 1994, № 7, с. 13-17.

20. A.C. № 1436260 СССР. Электропривод переменного тока / И.Я. Браславский, A.M. Згозев, М.С. Мышалов, Д.Г. Тимофеев, С.И. Шилин // Б.И. 1988. №41.

21. Braslavsky I.Ya., Zuzev A.M., Shilin S.I. Digital Asynchronous Electromotive Drive for Automatical Transport-storing Systems // Proc. of Symposium on Power Electronics, Electrical Drives .Advanced Electrical Motors. Positano, Italy. 1992. P. 339-344.

22. Braslavsky I.Ya., Zuzev A.M., Shilin S.I. Software for thyristor voltage regulator - asynchronous motor (TVR-AM) systems // Software Application in Electrical Engineering . Conf., Southampton, UK, 1993. P. 153-159.

23. Braslavsky I.Ya., Zuzev A.M., Shilin S.I. Adjustable Asynchronous Electric Drive with Digital Control for Transprot-storing System // Power electronics, motion conrol. Conf., Warsaw, Poland, 1994. P. 84-86.

л:!;-/ iнs■ :К'Ч«ти 71. 09. ift'.r. Фмиит eu*H<i ¡ 4; ::.':.;-;.т.> rv :к;. Ph...л-л*. 100 п. .<.

¿dKd3 - ДОГОВОР N 1US /!"2iV ОТ 27. 09, Зы. Отпечатано e ОСИ НИМ УГТУ. г.Екатеринбург