ВПЛИВ КОРЕГУВАЛЬНИХ ЗВОРОТНИХ ЗВ’ЯЗКІВ НА МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДА ЗІ СПОСТЕРІГАЧЕМ

Ключові слова: спостерігач, пружний зв’язок, двигун постійного струму, тиристорний перетворювач, постійна часу, регулятор, корегувальна ланка

Анотація

Анотація в даній роботі розроблена математична модель електропривода зі спостерігачем з метою вибору типу зворотного зв’язку при зміні коефіцієнту співвідношення моментів інерції двигуна та механізму для зменшення коливань швидкості.

Спостерігач забезпечує оцінювання швидкості обертання на підставі інформації про напругу живлення та струм двигуна з урахуванням складання системи рівнянь змінних стану.

При проведенні досліджень в систему введена інформація про швидкість. В даній системі замість безпосереднього вимірювання швидкості виконавчого органу використовується спостерігач, який за допомогою виміряного струму якоря та швидкості виконавчого органу або за різницею швидкостей корегує завдання на швидкість. При дослідженнях впливу корегувальних зв’язків на коливальність швидкостей пружнього електропривода були визначені основні типи зворотніх зв’язків, які можна використовувати при різних співвідношеннях моментів інерції двигуна та механізму. Недоліками системи автоматичного керування з використанням коригувальних зв’язків є складності розрахунків параметрів ланок при налагодженні.  Використання спостерігача стану було доцільним у всьому діапазоні зміни  коефіцієнту співвідношенням моментів інерції.

Момент навантаження ідентифікується та описується системою диференційних рівнянь, які входять до загальної системи. Спостерігач відновлює вектор координат системи і вектор збурень. Якщо збурення носять випадковий характер, то його математичний опис невідомий. Точне відтворення координат у такому випадку здійснюється  у сталому режимі. При зміні навантаження у перехідних режимах спостерігач буде відновлювати координати системи і момент навантаження з помилкою.При здійсненні корекції за різницею швидкостей наявна статична помилка при впливі моменту навантаження. Для компенсації статичної помилки сигнал моменту навантаження в статиці подається на вхід контуру швидкості через відповідну ланку.

Дана модель системи підпорядкованого регулювання координат зі спостерігачем швидкості та струму навантаження може бути використаною для пружних електроприводів.

Посилання

1. Задорожняя И. Н., Задорожний Н. А., Тарасов А. Ф. Оценка влияния механического демпфирования на динамику электропривода с упругими связями. Вестник национального технического университета "ХПИ". 2005. № 45. С. 176–180.
2. Зворыкин В. Б., Станчиц Г. Ю. Коррекция САР скорости при наличии упругой связи двигателя с механизмом и малых коэффициентах соотношения инерционных масс. Адаптивні системи автоматичного управління. 2013. № 1. С. 73–78.
3. Вишнеревский В. Т., Овсянников К. В., Леневский Г. С. Анализ способов построения замкнутых систем управления электроприводами, содержащими упругие элементы в механической подсистеме. Вестник Белорусско-Российского университета. 2012. № 2. С. 119-125.
4. Кольцов С. В., Концевенко О. В., Овсянников К. В. Последовательно-параллельная коррекция систем управления электроприводами с подчиненным регулированием параметров и упругими связями. Вестник Белорусско-Российского университета. 2010. № 3. С. 113-118.
5. Божко В. И., Бажутин Д. В. Подавление упругих колебаний в трехмассовых электромеханических системах путем введения корректирующих обратных связей по разностям скоростей движущихся масс. Инновационные перспективы Донбасса: материалы Междунар. науч.-практ. конференции (г. Донецк, 20-22 мая 2015 г.). Донецк, 2015. Т. 2. С. 28-33.
6. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами. Ленинград: Энергоиздат, 1982. 392 с.
7. Довгань С. М. Дослідження систем електропривода методами математичного моделювання. Дніпропетровськ: НГА України, 2001. 137 с.
8. Акимов Л. В., Колотило В. И., Марков В. С. Динамика двухмассовых систем с нетрадиционными регуляторами скорости и наблюдателями состояния. Харьков, 2000. 93 с.
9. Колотило В. И., Марков В. С. Разработка принципиальной схемы наблюдателя пониженного порядка для тиристорных электроприводов с упругой кинематикой. Вестник Харьковского государственного политехнического университета. 2000. № 79. С. 68-70.
10. Система подчиненного регулирования скорости с наблюдателем динамического и статического токов первого порядка / П. Х. Коцегуб и др. Проблемы создания новых машин и технологий. 2001. С. 103-109.
11. Стьопкін В. В., Селівьорстова Т. В., Дереза В. О. Дослідження впливу корегувальних зворотних зв’язків на механічні коливання електропривода засобами Matlab. Актуальні проблеми автоматизації та управління: матеріали VI Міжнар. наук.-практ. конференції молодих учених та студентів. Луцьк, 2018. С. 86-91.
12. Стьопкін В. В., Кажан В. Є., Березін О. О. Моделювання спостерігаючого пристрою для електропривода механізму скіпового підйомника. Системні технології. 2019. № 2. С. 119-125.
Опубліковано
2019-10-17
Розділ
Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка