Цифровая коррекция алгоритмов управления асинхронными электроприводами с частотным управлением, применяемых в транспортных механизмах линий непрерывного производства
Автор: Логинова Наталья Александровна, Кодкин Владимир Львович, Балденков Александр Александрович
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 3 т.21, 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье изложены предложения по корректировке динамики асинхронных электроприводов с частотным регулированием, используемых в производственном оборудовании. В ряде научных трудов как российских, так и зарубежных исследователей представлены различные способы улучшения статических и динамических характеристик асинхронных электроприводов для применения их на промышленных линиях с высокими требованиями к показателям качества регулирования этих приводов. Ранее авторами было показано, что положительная динамическая связь по активной составляющей тока статора двигателя (dynamic positive feedback (DPF)) значительно улучшает статическую точность поддержания скорости и качество динамических процессов. Однако аппаратная реализация этой коррекции в приводах производственных механизмов на основе аналоговых элементов существенно снижает ее технико-экономическую эффективность. В предлагаемой статье показано, как такую же коррекцию можно реализовать на промышленных контроллерах, изначально предназначенных для работы с преобразователями частоты (ПЧ) в качестве устройств, управляющих технологическими режимами работы механизмов. Показано, что такой подход открывает широкие возможности для совершенствования алгоритмов управления асинхронными электроприводами в рамках стандартного программного и аппаратного обеспечения.
Программируемый логический контроллер, асинхронный электропривод, алгоритмы управления
Короткий адрес: https://sciup.org/147236633
IDR: 147236633 | DOI: 10.14529/power210312
Список литературы Цифровая коррекция алгоритмов управления асинхронными электроприводами с частотным управлением, применяемых в транспортных механизмах линий непрерывного производства
- Alekseev V.V., Emel'yanov A.P., Kozyaruk A.E. Analysis of The Dynamic Performance of a Variable-Frequency Induction Motor Drive Using Various Control Structures And Algorithms. Russian Electrical Engineering, 2016, vol. 87, no. 4, pp. 181-188. DOI: 10.3103/s1068371216040027
- Doncker R.D., Pulle D.W.J., Veltman A. Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control. Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control. Springer, 2011. 474 p. DOI: 10.1007/978-3-030-48977-9
- Zhou C., Cai Z.-C., Xie F. Research on speed regulation system of induction motor based on slip frequency control. Proceedings of the 13th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, ICIEA 2018. Wuhan; China; May 31 - June 2, 2018, pp. 1390-1393. DOI: 10.1109/iciea.2018.8397926
- Васильев Б.Ю., Козярук А.Е. Повышение эффективности асинхронных электроприводов с прямым управлением моментом. Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2013. Т. 13, № 2. С. 75-84. [Vasiliev B.Yu., Kozyaruk A.E. Improving the efficiency of asynchronous electric drives with direct torque control. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2013, vol. 13, no. 2, pp. 75-84.]
- Фираго Б.И., Павлячик Л.Б. Регулируемые электроприводы переменного тока. - Минск: Технопер-спектива, 2006. 363 с. [Firago B.I., Pavlyachik L.B. Adjustable AC electric drives. Minsk, Technoperspektiva Publ., 2006. 363 p.]
- Ерин Е.К. Электромеханические системы многодвигательных электроприводов. Моделирование и управление. Кемерово: Кузбасский гос. техн. ун-т, 2003. 247 с. [Erin E.K. Elektromekhanicheskiye sistemy mnogodvigatel'nykh elektroprivodov. Modelirovaniye i upravleniye [Electromechanical systems of multi-motor electric drives. Modeling and control]. Kemerovo, Kuzbasskiy gos. tekhn. un-t Publ., 2003. 247 p.]
- Thomsen S., Fuchs F.W. Design and analysis of a flatness-based control approach for speed control of drive systems with elastic couplings and uncertain loads. Proceedings of the 2011 14th European Conference on Power Electronics and Applications. 30 Aug. - 1 Sept. 2011. Birmingham, UK, INSPEC Accession no. 12268204.
- Odnokopylov I.G., Dementev Y.N., Usachev I.V., Lyapunov D.Yu., Petrusev A.S. Load balancing of two-motor asynchronous electric drive. 2015 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). 21-23 May 2015. Omsk, Russia. INSPEC Accession no. 15287603. DOI: 10.1109/SIBC0N.2015.7147249
- Jie Li, Lang-Tao Xing, Fei-Fei Xiao, Hai-Peng Ren. Sliding-mode speed control in conjunction with feedback linearization control for induction machine drives. 2016 IEEE Region 10 Conference (TENCON) 22-25 Nov. 2016 Singapore. INSPEC Accession no. 16667305. DOI: 10.1109/TENCON.2016.7848663
- Thomsen S., Fuchs F.W. Design and analysis of a flatness-based control approach for speed control of drive systems with elastic couplings and uncertain loads. Proceedings of the 2011 14th European Conference on Power Electronics and Applications. 30 Aug. - 1 Sept. 2011. Birmingham, UK. INSPEC Accession no. 12268204. DOI: 10.1109/iecon.2010.5675188
- Dabbeti S., Lakshmi K. Sensorless speed control of an induction motor drive using predictive current and torque controllers. Advance in Electronic and Electric Engineering, 2013, vol. 3, no. 9, pp. 1177-1196.
- Iyer J., Tabarraee K., Chiniforoosh S. An Improved V/F Control Scheme for Symmetric Load Sharing of Multi-machine Induction Motor Drive. 24th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE). Proceeding, 2011.
- Sonke Thomsen, Nils Hoffmann, Friedrich W. Fuchs Comparative study of conventional PI-control, PI-based state space control and model based predictive control for drive systems with elastic coupling. 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition. 12-16 Sept. 2010. Atlanta, GA, USA. INSPEC Accession no. 11628423. DOI: 10.1109/ECCE.2010.5617756
- Kodkin V.L. Experimental Research of Asynchronous Electric Drive with Positive Dynamic Feedback on Stator Current. III International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2017 - Proceedings, 2017. DOI: 10.1109/icieam.2017.8076179
- Аникин А.С., Кодкин В.Л., Балденков А.А. Динамическая положительная связь в асинхронных электроприводах с частотным управлением. Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дискуссия: материалы 8-й междунар. науч. конф. Науч.-издат. центр «Открытие». North Charleston, SC, USA, 17-18 June 2015, pp. 119-124. [Anikin A.S., Kodkin V. L., Baldenkov A.A. Dynamic positive coupling in asynchronous electric drives with frequency control. "Priorities of world science: experiment and scientific discussion " Materials of the 8th International Scientific Conference. Scientific and Publishing center "Otkritie ". North Charleston, SC, USA, 17-18 June, 2015, pp. 119-124.]
- Kodkin V.L., Anikin A.S., Shmarin Ya.A. Dynamic Load Disturbance Correction for Alternative Current Electric Drives. II International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2016 - Proceedings, 2017. DOI: 10.1109/icieam.2016.7911528
- Kodkin V.L., Anikin A.S., Baldenkov A.A. Experimental Research of Asynchronous Electric Drive with Positive Dynamic Feedback on Stator Current. III International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2017 - Proceedings, 2017.
- Kodkin Vladimir L., Loginova Natalia A., Baldenkov Alexander A. Interpretation of Quality of Dynamic Modes of Asynchronous Transportation Electric Drives on Automated Painting Lines. 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) 18-22 May 2020. Sochi, Russia. INSPEC Accession no. 19674686. DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9111895
- Kodkin V.L., Anikin A.S., Baldenkov A.A., Jiang Yanmin, Huang Ji Chen. Optimization of Dynamic Modes of a Technological Line Asynchronous Electric Drives Complex. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2018, vol. 18, no. 4, pp. 121-129. (in Russ.) DOI: 10.14529/power180413
