Адаптивное к вариациям активного сопротивления ротора векторное управление асинхронным двигателем на основе нелинейного принципа разделения

Abstract

Теоретически обоснована правомочность применения нелинейного принципа разделения для построения адаптивных к вариациям активного сопротивления ротора систем косвенного векторного управления асинхронными двигателями. Сформулированы требования к структурам подсистем, выполнение которых позволяет достичь локальной экспоненциальной устойчивости композитной системы. Представлены результаты экспериментального тестирования и математического моделирования в условиях вариаций активного сопротивления ротора, подтверждающие сформулированные теоретические положения.

Теоретично обґрунтовано правомірність застосування нелінійного принципу розділення для побудови адаптивних до варіацій активного опору ротора систем непрямого векторного керування асинхронними двигунами. Сформульовано вимоги до структур підсистем, виконання яких дозволяє досягнути локальної експоненційної стійкості композитної системи. Представлено результати експериментального тестування та математичного моделювання в умовах варіацій активного опору ротора, що підтверджують сформульовані теоретичні положення.

The nonlinear separation principle for adaptive with respect of rotor resistance variation indirect field oriented control of induction motors has been proven. The adaptive system is composed from globally exponentially stable torque-flux indirect controller and locally exponentially stable adaptive with respect to rotor resistance variations observer. It is shown that for bounded torque and flux reference trajectories adaptive controller with replacement of actual rotor resistance by estimated one guarantees locally asymptotically stable torque-flux tracking and resistance estimation. Correct rotor resistance estimation is achieved if persistency of excitation conditions are satisfied (electromagnetic torque is not zero or rotor flux vector modulus is not zero). Otherwise rotor current is zero and rotor resistance has no influence for system behavior. Experimentally it is shown that dynamic behavior of autonomous subsystems and in closed loop adaptive system is the same proving strong dynamic separations of the subsystems.