Information support for process observing flux linkage of the rotor asynchronous motor

Abstract

The article examines the quality indicators of information support of the process of observing the flux linkage of the rotor of an

induction motor in vector control systems under the conditions of the action of parametric disturbances. This line of research is in- tended to provide a solution to the problem of building a high-quality information control system for an asynchronous electric drive,

which eliminates the high sensitivity to deviations in the parameters of the control object during its operation. First of all, this refers

to temperature changes in the active resistances of the stator and rotor. The obtaining information about the rotor flux linkage is as- signed to the observer, which consists of four circuits. In each of the four circuits of the observation system model, two correction

signals of the non-agreement of the stator currents of the asynchronous machine and the observer are introduced through the weighting coefficients. The full vector of correcting feedbacks of the observation system contains in this case eight coefficients. The application of the principles of modal control to determine their numerical values leads to unwieldy equations. The problem is solved

more elegant using the direct Lyapunov's method, which makes it possible to determine the possible structure of an observation in- formation system that is stable under parametric disturbances. The numerical values of a part of the coefficients of correcting feed- backs are obtained by the way of the analysis of the quadratic form of the total time-respect derivative of the Lyapunov's function of

the synthesized information system. To determine the optimal ranges of variation of the remaining coefficients, numerical methods were used to calculate the roots of the characteristic equation of a closed-circuit observation system. Thus, the idea of the study is to use the largest number of correcting feedbacks in the structure of the observation information system and to select their values using the direct Lyapunov's method and numerical methods to ensure its low sensitivity to deviations of the parameters of an asynchronous machine.

У статті досліджуються показники якості інформаційної підтримки процесу спостереження потокозчеплення ротора асинхронного двигуна в системах векторного керування в умовах дії параметричних збурень. Такий напрямок досліджень призначений розв’язати задачу побудови високоякісної інформаційної системи керування асинхронного електроприводу, в якій ліквідовано високу чутливість до змін параметрів об’єкту керування в процесі його роботи. Перш за все, це стосується

температурних змін активних опорів статора і ротора, які суттєво впливають на потокозчеплення ротору. Отримання інфор- мації відносно потокозчеплення ротору призначено на спостерігач, у складі якого чотири контури. У кожний з чотирьох

контурів спостерігача з використанням вагових коефіцієнтів вводяться два коригувальних сигнали неузгодженості струмів статора асинхронної машини і спостерігача. Повний вектор коригувальних зворотних зв'язків спостерігача містить в такому випадку вісім коефіцієнтів. Застосування принципів модального управління для визначення їх числових значень приводить

до громіздких рівнянь. Розв’язання задачі суттєво спрощується шляхом використання прямого методу Ляпунова, який до- зволяє визначити можливу структуру спостерігача, стійку при параметричних збуреннях. Числові значення частини коефі- цієнтів коригувальних зворотних зв'язків отримані шляхом аналізу квадратичної форми повної похідної функції Ляпунова

за часом спостерігача, який синтезується. Для визначення оптимальних діапазонів зміни коефіцієнтів, що залишилися, за- стосовані чисельні методи обчислення коренів характеристичного рівняння системи спостерігача, замкненого зворотними

зв’язками. Таким чином, ідея роботи полягає в тому, щоб в структурі спостерігача використовувати найбільше число кори- гувальних зворотних зв'язків і так підібрати їх значення із застосуванням прямого методу Ляпунова і чисельних методів,

щоб забезпечувалася його низька чутливість до змін параметрів асинхронної машини.