ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№3(40) июль-сентябрь 2018

Синтез системы стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока с ШИМ в канале управления на основе метода разделения движения

Выпуск № 2-3 (23-24) апрель-сентябрь 2014
Авторы:

Степанов Никита,
Юркевич Валерий Дмитриевич
Аннотация
Обсуждается методика синтеза системы стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, где двигатель подключен в качестве нагрузки к широтно-импульсному преобразователю, состоящему из широтно-импульсного модулятора и импульсного усилителя мощности мостового типа. Рассматривается двухконтурная система подчиненного регулирования, где внутренний контур с широтно-импульсным преобразователем является контуром стабилизации тока обмотки якоря, а внешний – контуром стабилизации скорости вращения двигателя. В качестве закона управления для каждого контура используется пропорционально-интегральный регулятор. Основная особенность и новизна предлагаемой методики синтеза состоят в применении метода разделения движения для анализа процессов в системе управления, что позволяет получить аналитические расчетные соотношения для выбора параметров регулятора в соответствии с заданными требованиями к показателям качества переходных процессов в системе. 
Ключевые слова: двигатель постоянного тока, стабилизация скорости вращения, широтно-импульсный преобразователь, ПИ-регулятор, метод разделения движений

Список литературы
  1. Erikson R.W., Dragan M. Fundamentals of Power Electronics. – 2nd ed. – [S.l.]: Springer, 2001. – 883 p. 
  2. Lovine J. Robots, androids, and animations. – New York: McGraw-Hill, 2001. – 270 p. 
  3. Holtz J. Pulsewidth modulation: a survey // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 1992. – Vol. 39, iss. 5. – P. 410–420. 
  4. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – 671 с. 
  5. Зимин Е.Н., Кацевич В.Л., Козырев С.К. Электроприводы постоянного тока с вен- тильными преобразователями. – М.: Энергоиздат, 1981. – 191 с. 
  6. Barman S.D., Hussain A., Ahmed T. Speed Control of DC Motor Using PWM Technique: Pulse Width Modulated DC Motor Control. – [S.l.]: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. – 56 p. 
  7. PWM Based Automatic Closed Loop Speed Control of DC Motor / A.K. Dewangan, N. Chakraborty, S. Shukla, V. Yadu // International Journal of Engineering Trends and Technology. – 2012. – Vol. 3, iss. 2. – P. 110–112. 
  8. Patel L.S., Dave K.C. Cascade control Technique for D.C. Motor Speed Control // Procee-dings of the International Conference on Science and Engineering (ICSE 2011). – [S.l.], 2011. – P. 599–603. 
  9. Yadav A.K., Chaubey A.K. Speed control of DC motor using PWM // International Journal of Advance Research in Science and Engineering. – 2013. – Vol. 2, iss. 3. – P. 1–6. 
  10. Vinod K.R., Patel S., Pandey A.K. Modeling and Simulation of Brushless DC Motor Using PWM Control Technique // International Journal of Engineering Research and Appli-cations. – 2013. – Vol. 3, iss. 3. – P. 612–620. 
  11. Parai M.K., Misra D., Das B. CPLD Based Speed Controller of a DC Motor Operated Through Cellphone // International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE). – 2012. – Vol. 2, iss. 4. – P. 190–193. 
  12. Utkin V.I., Guldner J., Shi J.X. Sliding Mode Control in Electromechanical Systems. – London: Taylor and Francis, 1999. – 325 p. 
  13. Speed and Current Controllers Design of BLDC Motor Using SNR Optimization Technique / H. Shayeghi, A. Akbarimajd, A. Mohammadian, G. Shokri // International Research Journal of Applied and Basic Sciences. – 2013. – Vol. 4 (1). – P. 99–106. 
  14. Kannan P., Natarajan S.K., Dash S.S. Design of fuzzy logic controller for online speed regulation of DC motor using PWM technique based on laboratory virtual instrument engi-neering workbench // Journal of Computer Science. – 2013. – Vol. 9, iss. 8. – P. 990–997. 
  15. Vinod K.R., Patel S., Pandey A.K. Modeling and Performance Analysis of PID Controlled BLDC Motor and Different Schemes of PWM Controlled BLDC Motor // International Jour-nal of Scientific and Research Publication (IJSRP). – 2013. – Vol. 3, iss. 4. – P. 1–14. 
  16. Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов: учеб. пособие для вузов. Ч. 1. – Екатеринбург: Изд-во УГППУ, 1997. – 279 с. 
  17. Панкратов В.В. Автоматическое управление электроприводами: учеб. пособие. Ч. 1. Регулирование координат электропривода постоянного тока. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013. – 200 с. 
  18. Панкратов В.В., Зима Е.А. Энергооптимальное векторное управление асинхронными электроприводами: учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. – 118 с. 
  19. Панкратов В.В., Нос О.В., Зима Е.А. Избранные разделы теории автоматического управления: учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – 222 с. 
  20. Тихонов А.Н. Системы дифференциальных уравнений, содержащие малые параметры при производных // Математический сборник. – 1952. – Т. 31 (73), № 3. – С. 575–586. 
  21. Геращенко Е.И., Геращенко С.М. Метод разделения движений и оптимизация нели-нейных систем. – М.: Наука, 1975. – 296 с. 
  22. Гордеев А.А., Юркевич В.Д., Зиновьев Г.С. Исследование системы управления дви-гателем постоянного тока с многоуровневым преобразователем напряжения // Управ-ление большими системами. – 2012. – Вып. 39. – С. 138–154. 
  23. Юркевич В.Д. Синтез нелинейных систем с ШИМ в канале управления на основе метода разделения движений // Доклады Томского государственного университета си-стем управления и радиоэлектроники. – 2012. – № 1 (25), ч. 1. – С. 127–130. 
  24. Зиновьев Г.С., Вайс Х., Лопаткин Н.Н. Высоковольтный DC-DC конвертор для элек-тровозов новой волны // Электротехника. – 2009. – № 12. – С. 46–52 
Просмотров: 2506