HINFROBUST CONTROL OF PERMANENT-MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS:STABILITY AND PERFORMANCE

Abstract

The engineering methodology for the synthesis of a robust AC electric drive control system based on a synchronous electric motor with excitation from permanent magnets with a HINF-suboptimal speed controller operating in conditions of incomplete information about the plantand taking into account its structural uncertainties is considered.

Однією з основних проблем сучасної теорії керування є керування динамічними об'єктами в умовах невизначеності.В останні десятиліття отримує розвитокпідхід, коли при наявності невизначеності виникає завдання керування не єдиним об'єктом, а сімейством об'єктів, що належать до заданої множини.Інтерес до синтезу робастних регуляторів пов'язаний з потребами в зниженні необхідного обсягу апріорної інформації про об'єкти керування, прагненням до універсальності керуючих систем і скорочення витрат на їх наладку. Синтезований робастнийHINF-субоптимальний регулятор швидкості синхронного двигуна з постійними магнітами в умовах неповної інформації про об'єкт з урахуванням його невизначеностей.Робастний регулятор швидкості за критерієм HINF-норми є регулятором 4 порядку. Досягнута HINF-норма замкнутої системи, отримана в ході ітераційного процесу, склала 0,5308.Отриманий HINF-регулятор забезпечує системі керування робастні характеристики якості (знижує чутливість системи до змін параметрів об'єкта до необхідного рівня) і задану точність підтримки швидкості. Вибірвагових функцій є неоднозначнимзавданням, що вимагає для свого рішення достатнього досвіду розробника, а також застосування методу проб і помилок.При цілеспрямованійзміні параметрів вагових функцій можна досягти бажаних характеристик якості системи керування. Ефективність робастноїсистеми підтверджена експериментальними дослідженнями синхронного двигуна з постійними магнітами і живленнійого від перетворювача частоти SINAMICS S120.Показано, що використання робастного регулятора дозволяє істотно зменшити вплив параметричних і зовнішніх збурень на якість регулювання. Отримано результати моделювання в пакеті Matlab/Simulink.

Рассмотрена инженерная методика синтеза робастной системы управления электроприводом переменного тока на базе синхронного электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов с HINF-субоптимальным регулятором скорости, функционирующей в условиях неполной информации об объекте и сучетом его структурных неопределенностей. Показано, что использование робастного регулятора позволяет существенно уменьшить влияние параметрических и внешних возмущений на качество регулирования. Получены результаты моделирования в пакете Matlab/Simulink.