Синтез системы управления асинхронизированным

вентильным двигателем подъемной установки с применением средств автоматизированного

проектирования

Аспирантка НТУУ «КПИ» Белая Л.В.Научный руководитель проф. д.т.н. Чермалых В.М. Старший преподаватель НТУУ «КПИ», к.т.н. Торопов А.В.

Асинхронизированный вентильный двигатель

Отличительной особенностью АВД является то, что обмотка возбуждения питается от автономного инвертора напряжения (АИН) трехфазным переменным током низкой фиксированной частоты и тем самым создается вращающееся магнитное поле уже при неподвижном роторе. Обмотка статора (якоря) питается от преобразователя частоты ПЧС.

Структурная схема классической системы управления

асинхронизированного вентильного двигателя

( )р.м.W p

з.с.U Id

мК

1 т11

КT p

( )р.с.W p

з.м.U1Jp

сК

М

КРТ

Структурная схема асинхронизированного вентильного двигателя с векторным управлением

Окно настройки параметров ПИД – регулятора скорости блока PID

Характер переходного процесса при начальных значениях параметров

ПИД - регулятора

Переходной процесс по выходной координате в линеаризованном контуре

регулирования скорости после осуществления параметрического

синтеза

Параметры синтезированного ПИД – регулятора блока PID

Переходной процесс в линеаризованной системе при подаче ступенчатого сигнала

задания по скорости

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

20

40

60

80

100

120

t,s

w,ra

d/s

Переходной процесс по скорости в нелинейном контуре при подаче ступенчатого сигнала задания

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

20

40

60

80

100

120

t,s

w, r

ad/s

Переходной процесс в нелинейном контуре при использовании

регулятора скорости, обеспечивающего настройку на

технический оптимум

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

20

40

60

80

100

120

t,s

w,ra

d/s

Настройка качества переходного процесса

Процедура автоматической настройки и выбор оптимальных параметров ПИ -

регулятора

График последовательной оптимизации

График переходного процесса по скорости в нелинейной системе при

использовании блока Constraint

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 20

20

40

60

80

100

120

t,s

w,ra

d/s

Выводы:1. При использовании регулятора скорости,

синтезированного с учетом нелинейностей математической модели АВД в системе имеет место затягивание переходного процесса, по сравнению с регулятором скорости, синтезированным для линеаризованной системы.

2. В контуре регулирования скорости обеспечивается апериодический характер изменения выходной величины без резких изменений ускорений.

3. Применение САПР MATLAB позволяет осуществить параметрический синтез регулятора скорости для АВД подъемной установки, обеспечивающего высокое качество регулирования при учете нелинейностей контура.