Розробка методики параметричного синтезу регуляторів дробового порядку та їх реалізація в системі ПЧ–АД

Autor: Kopchak, Bohdan, Marushchak, Yaroslav, Zaleski, Jaroslaw
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 5, № 2 (107) (2020): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості; 57-65
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 5, № 2 (107) (2020): Информационные технологии. Системы управления в промышленности; 57-65
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5, № 2 (107) (2020): Information technology. Industry control systems; 57-65
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The modern industry is dominated by electric drives of the system frequency converter‒ induction motor, which employ integer-order controllers. Allowing the implementation and adjustment of fractional order controllers in the converter itself greatly expand their capabilities and, therefore, is relevant. This paper reports a procedure for the parametric synthesis of PIλDμ-controllers of fractional order, providing for the use of the desired forms of fractional order, as well as their practical implementation in the system frequency converter–induction motor. In this case, the control object is described by a transfer function of the fractional or integer order, derived on the basis of experimental results. The study results demonstrate the possibility of constructing new, as well as modernizing existing, electromechanical systems involving the fractional-order PIλDμ-controllers with an expanded range of dynamic properties that correspond to the desired forms of fractional order. The procedure for the parametric synthesis of a PIλDμ-controller has been theoretically substantiated, which was confirmed by applying the simulation and during field experiments concerning the system frequency converter–induction motor. The reported procedure is universal because it makes it possible to synthesize the PIλDμ-controller for standard forms of both the integer and fractional orders. It is clear that the range of the desired standard forms in the synthesis process can include all possible known forms, including those of fractional order. The result of this study allows us to argue that it is possible to apply the developed algorithm of actions for those engineering tasks that aim to build such systems for various industrial mechanisms. At the same time, no restrictions are imposed on the transfer function of the control object
В современной промышленности доминируют электроприводы системы преобразователь частоты – асинхронный двигатель, в которых реализуются регуляторы целого порядка. Предоставление возможности реализации и настройка дробных регуляторов в самом преобразователе значительно расширяет их возможности, а потому является актуальным.Разработана методика параметрического синтеза ПІλДμ-регуляторов дробного порядка с использованием желаемых форм дробного порядка, и их практической реализации в системе преобразователь частоты – асинхронный двигатель. При этом объект управления описывается передаточной функцией дробного или целочисленного порядка, полученной на основе результатов эксперимента. Результаты исследований показывают возможность создания новых и модернизации существующих электромеханических систем с ПІλДμ-регуляторами дробного порядка с расширенным спектром динамических свойств, которые соответствуют желаемым формам дробного порядка. Осуществлено теоретическое обоснование методики параметрического синтеза ПІλДμ-регулятора, которое получило свое подтверждение с помощью симуляционного моделирования и натурных экспериментов относительно электромеханической системы преобразователь частоты–асинхронный двигатель. Предложенная методика является универсальной, потому что дает возможность синтезировать ПІλДμ-регулятор, как для стандартных форм целочисленного, так и дробного порядка. Понятно, что спектр желаемых стандартных форм в процессе синтеза может включать в себя все возможные известные формы, в том числе и дробного порядка. В результате проведенных исследований можно утверждать, что есть возможность применять разработанный алгоритм действий в инженерных задачах построения таких систем для различных производственных механизмов. При этом никаких ограничений по передаточной функции объекта регулирования не накладывается
В сучасній промисловості домінують електроприводи системи перетворювач частоти – асинхронний двигун, в яких реалізуються регулятори цілого порядку. Надання можливості реалізації та налаштування дробових регуляторів у самому перетворювачі значно розширює їх можливості, а тому є актуальним. Розроблена методика параметричного синтезу ПІλДμ-регуляторів дробового порядку, за використання бажаних форм дробового порядку, та їх практичної реалізації в системі перетворювач частоти – асинхронний двигун. При цьому об’єкт керування описується передавальною функцією дробового чи цілочисельного порядку, отриманою на основі результатів експерименту. Результати досліджень показують можливість створення нових та модернізації існуючих електромеханічних систем з ПІλДμ-регуляторами дробового порядку з розширеним спектром динамічних властивостей, які відповідають бажаним формам дробового порядку. Здійснено теоретичне обґрунтування методики параметричного синтезу ПІλДμ-регулятора, яке отримало своє підтвердження за допомогою симуляційного моделювання та натурних експериментів стосовно електромеханічнної системи перетворювач частоти – асинхронний двигун. Запропонована методика є універсальною, тому, що дає можливість синтезувати ПІλДμ-регулятор, як для стандартних форм цілочисельного, так і дробового порядку. Зрозуміло, що спектр бажаних стандартних форм в процесі синтезу може включати в себе всі можливі відомі форми, в тому числі і дробового порядку. В результаті проведених досліджень можна стверджувати, що є можливість застосовувати розроблений алгоритм дій в інженерних завданнях побудови таких систем для різноманітних виробничих механізмів. При цьому жодних обмежень щодо передавальної функції об’єкта регулювання не накладається
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: