Системы частного асинхронного электропривода с корректирующими элементами и прямым управлением моментом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Синюкова, Татьяна Викторовна

• Синюкова, Татьяна Викторовна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Синюкова, Татьяна Викторовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СИСТЕМ ЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ УПРАВЛЕНИЕ МОМЕНТОМ ДВИГАТЕЛЯ

1.1 Анализ разомкнутых и замкнутых систем частотного управления, обеспечивающих формирование момента асинхронного двигателя

1.2 Скалярное, векторное и прямое управление моментом асинхронного двигателя

1.3 Системы управления асинхронным электроприводом с аппаратами нечеткой логики

1.4 Характеристики конвейеров и механизмов передвижения и предъявляемые к ним требования

Выводы

2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИСТЕМ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, ФОРМИРУЮЩИХ МОМЕНТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

2.1 Математическое описание асинхронного двигателя при скалярном управлении

2.2 Формирование сигналов коррекции напряжения в системах скалярного управления асинхронным двигателем

2.3 Математическое описание систем асинхронного электропривода с векторным управлением

2.4 Математическое описание систем асинхронного электропривода с

прямым управлением моментом

Выводы

3 ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МОМЕНТОМ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В СИСТЕМАХ С НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКОЙ

3.1 Моделирование систем управления асинхронным двигателем

3.2 Однокритериальная и двухкритериальная оптимизация частотного асинхронного электропривода на безе нечеткой логики

3.3 Моделирование системы ПУМ асинхронного двигателя с однокри-териальной оптимизацией

3.4 Моделирование системы ПУМ асинхронного двигателя с двухкри-

териальной оптимизацией

Выводы

4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

4.1 Построение системы ПУМ асинхронного двигателя с фаззи-регулятором

4.2 Обучение поискового алгоритма на базе нечеткой логики

4.3 Моделирование систем ПУМ асинхронного двигателя с фаззи-регулятором и с измененным алгоритмом переключения силовых ключей

4.4 Разработка модели гибридной сети

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Системы частного асинхронного электропривода с корректирующими элементами и прямым управлением моментом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Актуальность темы исследования определяется растущим спросом на экономичные, простые в изготовлении, дешевые в обслуживании системы электропривода, предназначенные для использования на объектах общепромышленного назначения, таких как конвейеры, механизмы перемещения грузов. Перспективными являются системы электропривода на базе асинхронного двигателя, обеспечивающие реализацию энергосберегающего режима.

Достижение энергосбережения в асинхронном электроприводе является важным направлением исследования. Существует несколько способов реализации энергосберегающего режима в асинхронном электроприводе [1, 2, 3]:

- поддержанием постоянства соБф,;

- поддержанием постоянного скольжения;

- управлением с использованием модели двигателя;

- с помощью поисковых алгоритмов.

Системы управления электроприводом постоянно совершенствуются за счет применения новых алгоритмов и современной элементной базы, что ведет к повышению работоспособности электропривода. Так, в скалярной системе с блоком коррекции напряжения минимизируется ток статора при заданном моменте двигателя, при этом для определения корректирующего сигнала используются значения легко измеряемых параметров.

Использование в устройствах управления электроприводами с прямым управлением моментом (ПУМ) надежных и независящих от особенностей определенного объекта управления поисковых алгоритмов ведет к обеспечению энергосберегающих режимов и достижению большого быстродействия по моменту.

Степень разработанности

Первооткрывателями прямого управления моментом являются японские исследователи Ногучи и Такахаши. Чуть позже под другим названием, но с той же

сущностью данный способ предложил немецкий ученый Депенброк. Впервые метод прямого управления моментом был реализован шведско-швейцарским концерном Asea Brown Boveri Ltd (ABB).

Ученые таких стран как Россия, Италия, Китай, Швеция, Германия и Япония ведут активные исследования в области систем ПУМ. Вопросы прямого управления моментом рассмотрены в работах И.Я. Браславского, В.М. Перельму-тера, Г. Г. Соколовского, А. Е. Козярука и других исследователей. Применение в системах прямого управления моментом поисковых алгоритмов в приведенных трудах рассмотрено недостаточно. В данных работах произведен анализ ПУМ и предложены системы, уменьшающие пульсацию момента и потока, системы с использованием наблюдателей, с несколькими источниками напряжения, с применением скользящего режима и т.д.

Цель работы

Совершенствование систем асинхронного электропривода с частотным управлением, предназначенных для конвейеров и механизмов перемещения грузов, путём разработки и применения новых схемных решений и алгоритмов управления, позволяющих осуществлять оптимальное энергопотребление.

Объектом исследования являются системы асинхронного электропривода, предназначенные для объектов общепромышленного назначения.

Идея работы заключается в разработке и исследовании новых систем частотного регулирования асинхронного двигателя с использованием блоков коррекции и прямого управления моментом.

В ходе работы ставились и решались следующие задачи:

- разработка системы скалярного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, с применением системы коррекции напряжения, производящей выработку корректирующего сигнала в функции тангенса угла между векторами тока и эдс статора;

- разработка и исследование однокритериальной оптимизации на базе нечеткой логики системы частотного регулирования асинхронным электроприводом с прямым управлением моментом;

- разработка и исследование двухкритериальной оптимизации на базе нечеткой логики системы частотного управления асинхронным электроприводом с прямым управлением моментом;

- разработка и исследование блока для обеспечения автоматического контролируемого режима форсировки задания на формирование потокосцепления статора;

- обучение поискового алгоритма на базе нечеткой логики для прямого управления моментом частотного асинхронного электропривода.

Методы исследования

В работе использовались методы структурных преобразований теории автоматического управления, методы математического моделирования нелинейных динамических систем на цифровых вычислительных машинах с использованием численных методов решения, методы экспериментального подтверждения, методы нечеткой логики, обучения, дифференциальные и интегральные исчисления.

Научная новизна

- разработаны новые системы коррекции закона частотного управления, отличающиеся тем, что сигнал коррекции напряжения определяется на основании расчета угла между моментообразующими векторами переменных асинхронного двигателя;

- разработана система прямого управления моментом с нечетким регулятором, отличающаяся обеспечением минимизации тока статора при заданном статическом моменте за счет стабилизации угла между векторами тока статора и потокосцепления статора при изменении параметров двигателя;

- разработаны системы прямого управления моментом асинхронного двигателя и их компьютерные модели, отличающиеся наличием фаззи-регулятора и измененного алгоритма переключения силовых ключей инвертора, способствующих сокращению времени между циклическими опросами в поисковых методах;

- разработан поисковый алгоритм для системы автоматического управления асинхронным двигателем с нечетким регулятором, отличающийся уменьшенным циклом работы, обеспечивающий оптимальный режим частотного управления

асинхронным двигателем и повышенным быстродействием при формировании оптимального угла между векторами тока статора и потокосцепления статора.

Практическая значимость

- разработанные системы с коррекцией напряжения, вырабатывающие корректирующий сигнал в функции тангенса угла между векторами тока и эдс статора и в функции абсолютного скольжения, встраиваются в типовые схемные решения, повышают работоспособность системы управления электроприводом механизмов промышленного назначения;

- предложено новое энергосберегающее техническое решение, заменяющее существующую типовую систему управления, представляющее собой систему частотного асинхронного электропривода, выполненную на базе нечеткой логики с применением поисковых алгоритмов, использующих при расчете только значения токов и напряжений;

- разработан алгоритм двухкритериальной оптимизации и блоки, дающие возможность увеличить быстродействие системы, позволяющие обеспечить энергосберегающий режим работы асинхронного двигателя.

Достоверность полученных результатов

Подтверждается математическим обоснованием разработанных моделей, хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, сопоставимостью полученных результатов с положениями общей теории электропривода.

Личный вклад автора

В работе автором лично получены следующие результаты:

- синтезированы блоки коррекции напряжения систем скалярного управления;

- созданы блоки оптимального управления на базе нечеткого поискового регулятора;

- создан блок автоматического формирования задания потокосцепления с форсировкой;

- разработан измененный алгоритм переключения силовых элементов инвертора;

- найдена зависимость между контролируемым параметром, током статора и управляющим воздействием, углом между моментообразующими векторами.

Реализация результатов работы

Результаты исследования использованы в учебном процессе в ФГОУ ВПО Липецкий государственный технический университет.

Исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ № 14-08-00205А «Разработка и исследование энергосберегающих электромеханических систем прямого и обратного преобразования электрической и механической энергии с асинхронными машинами, математическое моделирование и оптимизация режимов их работы».

На защиту выносятся:

- системы скалярного управления асинхронным двигателем с блоком коррекции напряжения: в функции угла между векторами тока и эдс статора, в функции абсолютного скольжения;

- алгоритмы прямого управления моментом (ПУМ) асинхронного двигателя с однокритериальной и двухкритериальной оптимизацией на базе нечеткой логики;

- система ПУМ асинхронного двигателя с фаззи-регулятором;

- система ПУМ асинхронного двигателя с измененным алгоритмом переключения силовых элементов инвертора.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- Международной научно-технической конференции «Современные сложные системы управления X НТСБ », Старый Оскол, 2012 г.;

- IX Всероссийской школы-конференции молодых ученых «Управление большими системами», Липецк, 21-24 мая 2012 г.;

- VII Международной (XVIII Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2012, Иваново, 2-4 октября 2012 г.;

- Международной заочной научно-практической конференции «Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика», ФГБОУ ВПО

«ВГЛТА», 2013 г.;

- ХУ1У Международной научно-технической конференции: «Информационные системы и технологии» ИСТ-2012, Нижний Новгород, 2013 г.;

- Всероссийской научно-практической конференции «Автоматизированный электропривод и автоматика», ЛГТУ, Липецк, 1-4 июля 2014 г.;

- Современная металлургия начала нового тысячелетия. К 80-летию НЛМК (Программа «Кадры для регионов»): сборник научных трудов международной научно-практической конференции 17-21 ноября 2014 г.;

- XXI Международной научно-технической конференции: «Информационные системы и технологии» ИСТ-2015, Нижний Новгород, 2015 г.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 23 печатные работы, из них 4 статьи, 2 из которых - в журнале из перечня ВАК, 17 тезисов докладов на конференциях, 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, библиографического списка, приложений. Общий объём диссертации - 166 страниц машинописного текста, включая 90 рисунков, 9 таблиц, список литературы из 109 наименований, 4 приложения.

В первой главе произведен анализ существующих систем частотного асинхронного электропривода, обеспечивающих управление моментом двигателя, применяемых на конвейерах и механизмах передвижения грузов.

Во второй главе рассмотрена система скалярного управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с блоками коррекции напряжения. Рассмотрена система скалярного управления асинхронным двигателем с фазным ротором с блоками коррекции напряжения. Приведено математическое описание систем скалярного управления, векторного управления и прямого управления моментом.

В третьей главе разработаны и исследованы системы с однокритериаль-ной и двухкритериальной оптимизацией на базе нечеткой логики, обеспечиваю-

вдие оптимальный режим работы асинхронного электропривода. Произведено моделирование векторной системы управления, моделирование систем с прямым управлением моментом.

В четвёртой главе разработана и исследована система прямого управления моментом с фаззи-регулятором на базе поисковых алгоритмов. Произведено обучение поисковых алгоритмов на базе гибридной сети А№48. Произведено моделирование рассмотренных систем управления.

1 АНАЛИЗ СИСТЕМ ЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ УПРАВЛЕНИЕ МОМЕНТОМ ДВИГАТЕЛЯ

1.1 Анализ разомкнутых и замкнутых систем частотного управления, обеспечивающих формирование момента асинхронного двигателя

Электромагнитный момент является основной величиной, характеризующей процесс получения механической энергии из электрической [4, 5]. Существует несколько способов определения электромагнитного момента, базой для которых является значение электромагнитной мощности двигателя. Если основой системы управления является схема замещения, то для нахождения электромагнитного момента пользуются величинами, лежащими в ее описании. Представление электромагнитного момента двигателя через проекции пространственных векторов токов и потокосцеплений во вращающейся системе координат используется при описании электромагнитных процессов в пространственных векторах [6, 7].

Разомкнутыми системами частотного управления электроприводами являются системы, не имеющие в своей структуре внешних обратных связей по координатам привода или его технологическим параметрам [8, 9]. Управление системами осуществляется без учета результатов воздействия [10, 11]. Схемы просты в реализации, но не обеспечивают высокое качество регулирования и точность управления. Автоматизация данных систем происходит за счет наличия сигналов от соответствующих датчиков или самого двигателя. Принципы управления, к которым относятся принципы времени, тока, скорости, ЭДС и положения, базируются на сигнале управления, часто имеет место сочетание различных принципов управления [12, 13].

Типовые схемы разомкнутых систем обычно пускаются прямым подключением к сети, их управление осуществляется с помощью магнитных пускателей,

обеспечивающих одновременно несколько видов защит, недостатком данных схем является отсутствие ограничения пусковых токов [13, 14].

Если расчеты разомкнутых систем ведутся с использованием методов, базирующихся на матричном описании объекта, то удобнее пользоваться векторно-матричной структурной схемой асинхронного двигателя. Внешними сигналами в ней являются: матрица-столбец и угловая частота статорного напряжения, а также момент нагрузки. Выходными сигналами будут матрицы-столбцы токов статора и ротора, потокосцеплений статора и ротора, скорость двигателя, частота роторной эдс. Недостатком данного метода является сложность расчетов.

Существует несколько методов, основанных на описании двигателя в виде проекций пространственных векторов, используемых при построении структурных схем, применяемых в роли объекта системы векторного управления. При произвольной ориентации системы координат регулирование системы управления осуществляется за счет изменения частоты с одновременным воздействием на модуль и фазу напряжения на статоре. Если ориентация системы координат осуществляется по вектору потокосцепления ротора, то внешними управляющими воздействиями являются компоненты пространственного вектора напряжения на статоре. Недостатком данных систем является низкое быстродействие.

Предъявляемые в настоящее время повышенные требования, относящиеся к погрешности и быстродействию, обусловливают необходимость применения замкнутых систем [15, 16].

Замкнутые системы управления электроприводом обеспечивают наличие большого диапазона регулирования координат и точности их поддержания, заданные критерии переходного процесса, высокую экономичность. Схема управления содержит обратные связи по регулируемым координатам, а в структуру электропривода входит силовой управляемый полупроводниковый преобразователь энергии.

Достоинствами замкнутых систем управления служат возможность гибкой настройки их параметров, программирования и перепрограммирования алгоритмов управления электропривода, повышение надежности функционирования сис-

темы управления.

Частотное управление замкнутого электропривода, осуществляемое с помощью преобразователя частоты, зачастую реализуется по одному из вариантов [17,18]:

- Параметрическое управление - управляющим воздействием на двигатель являются частота и действующее значение подаваемого на двигатель напряжения. Реализуется за счет использования различных обратных связей и функциональных блоков, происходит формирование жестких механических характеристик двигателя для качественного регулирования скорости, ограничиваются ток и момент и обеспечивается требуемое соотношение между регулируемыми частотой и напряжением. Недостатком является невозможность точного поддержания момента во всем диапазоне регулирования скорости.

- Частотно-токовое управление - управляющим воздействием на двигатель являются частота и действующее значение тока двигателя. В состав схемы входят управляемый выпрямитель и автономный инвертор тока, а также системы управления ими, регуляторы, датчики, усилитель-ограничитель, функциональный преобразователь. Жесткие механические характеристики двигателя формируются при работе усилителя-ограничителя в линейной зоне, при перегрузках или резком изменении задающего сигнала, усилитель-ограничитель входит в зону ограничения своего входного сигнала, и характеристика становится абсолютно мягкой. Схемы позволяют осуществлять торможение двигателя с рекуперацией энергии в сеть. Недостатком является сложность реализации, наличие датчиков скорости, увеличивающих габариты установки.

- Векторное управление - связанное с регулированием мгновенных значений питающих напряжений и токов с целью формирования электромагнитного момента двигателя нужной величины. Данный вид управления позволяет добиться высокого качества и диапазона регулирования переменных асинхронного электропривода в установившемся и переходных режимах. Форма записи электромагнитного момента меняется в зависимости от исследуемых переменных и выбранной системы координат. Векторное регулирование момента асинхронного двигателя обеспечивает точное поддержание скорости во всем диапазоне управления [10,19].

1.2 Скалярное, векторное и прямое управление моментом асинхронного

двигателя

Скалярное управление асинхронным приводом подразумевает под собой построение системы регулирования, реализующей закон ШТ - регулирования скорости электропривода. Изменение скорости при данном виде управления достигается путем воздействия на частоту напряжения на статоре при одновременном изменении модуля этого напряжения. При и/Т - регулировании напряжение и ток рассматриваются как скалярные величины, т.е. используются модули этих величин. Анализ системы регулирования базируется на Т-образной схеме замещения асинхронного двигателя [6]. Частота и напряжение являются управляющими воздействиями, регулирование которых обычно осуществляется совместно. Частота — это независимое воздействие, величина напряжения при заданной частоте определяется в зависимости от того, какой вид должна иметь механическая характеристика при изменении частоты, а это зависит от вида изменения критического момента. Системы скалярного управления асинхронным электродвигателем широко применяются в тех случаях, когда к приводу предъявляются сравнительно невысокие требования по диапазону регулирования скорости и динамическим характеристикам [20, 21].

Статические механические характеристики частотного электропривода со скалярным управлением могут быть рассчитаны с использованием, например, формулы Клосса [4].

При использовании системы скалярного управления в частотном приводе можно отметить несколько существенных недостатков:

- при отсутствии датчика скорости невозможно осуществлять управление скоростью вращения вала вследствие ее зависимости от нагрузки;

- невозможно производить управление моментом. Данная проблема решаема путем установки датчика момента, но это является неактуальным из-за довольно высокой стоимости его установки, часто превышающей стоимость самого

электропривода. В данном случае процесс управления моментом будет весьма инерционным;

- невозможно выполнять одновременное управление моментом и скоростью.

В последнее время было разработано много систем скалярного частотного управления асинхронным двигателем с блоками коррекции законов частотного управления.

В работе [22] рассмотрена структура системы управления электроприводом переменного тока. Функциональная схема предлагаемого устройства приведена в приложении А на рисунке А. 1. Электропривод содержит асинхронный двигатель, трехфазный инвертор с ШИМ-регулятором тока, два датчика тока статора, с помощью которых реализуются обратные связи по фазным токам статора, блок задания частоты вращения поля статора. Датчик скорости, установленный на валу двигателя, и регулятор скорости реализуют обратную связь по скорости. Система коррекции содержит блок расчета задания модуля тока намагничивания, регуляторы фазных токов намагничивания, блок расчета сигналов тока намагничивания, блок коррекции задания на ток намагничивания, блок расчета скольжения двигателя, необходимый для коррекции параметров регуляторов фазных токов намагничивания.

Недостатками данного устройства являются сложность и малая точность адаптивных регуляторов фазных токов намагничивания, параметры которых изменяются при изменении скольжения, а также большая погрешность вычисления угла между моментообразующими векторами, обусловленная температурным дрейфом параметров двигателя.

В работе [23] рассмотрена структура системы управления электроприводом переменного тока. Функциональная схема предлагаемого устройства приведена в приложении А на рисунке А.2. Электропривод содержит асинхронный двигатель, трехфазный инвертор с ШИМ-регулятором тока, два датчика тока статора, с помощью которых реализуются обратные связи по фазным токам статора, датчик скорости, установленный на валу двигателя, с помощью которого реализуется об-

ратная связь по скорости. Прямой канал регулирования скорости содержит блок задания частоты вращения поля статора, регулятор скорости, блок расчета задания на момент двигателя, блок расчета задания модуля тока статора, блок задания фазных токов статора. В блоке коррекции используются блоки расчета фазных потокосцеплений ротора, блок расчета скольжения, блок коррекции задания момента двигателя, в котором корректирующий сигнал определяется путем сравнения заданного и рассчитанного угла между векторами тока статора и потокосцеп-ления ротора, и суммируется с сигналом задания на момент двигателя, необходимый для формирования модуля вектора тока статора.

Недостатками данного устройства являются сложность и малая точность адаптивных блоков расчета фазных потокосцеплений ротора, параметры которых изменяются при изменении скольжения, что снижает точность расчета требуемого сигнала коррекции.

В работах [6,19] предложено использовать релейный принцип формирования мгновенных значений фазных токов статора. При этом силовая часть преобразователя частоты может быть выполнена на базе инвертора напряжения [6, 19]. Внешние контуры системы автоматического управления в большинстве разработанных систем реализуют векторный принцип регулирования. В литературе [6] такие системы называют системами прямого управления моментом (ПУМ). Известны также системы частотного электропривода, выполненные на базе инвертора тока с релейным регулятором тока и релейным регулятором напряжения [24].

В системе частотного электропривода, построенной на базе инвертора тока, может быть реализован релейный принцип формирования мгновенных значений фазных напряжений на выходных конденсаторах фильтра и нагрузки инвертора, в качестве которой используется обмотка статора двигателя. Такие системы электропривода разработаны и исследованы в работах [24, 25, 26, 27].

В работе [26] рассмотрена система асинхронного электропривода, в которой реализуется релейный принцип формирования выходного напряжения инвертора. Функциональная схема предлагаемого устройства приведена в приложении А на рис. А.З. Электропривод содержит асинхронный двигатель, подключенный к сети

переменного тока через преобразователь частоты, содержащий выпрямитель, соединенный через сглаживающий реактор с инвертором тока на полностью управляемых вентилях, имеющих дополнительные отсекающие диоды по числу управляемых вентилей. Отсекающие диоды включены последовательно с управляемыми вентилями, к точкам их соединения подключены дополнительные демпфирующие конденсаторы. К выходам инвертора подключена фильтрующая конденсаторная батарея. Система управления содержит релейный регулятор тока, датчик скорости, датчики фазных токов статора, датчик тока в выпрямленной цепи, систему управления выпрямителем.

Недостатком данного устройства является сложность управления моментом двигателя, а также проблематичность поддержания постоянства скорости при изменении значения момента на валу двигателя.

Улучшение качества регулирования параметров электропривода обеспечивается вследствие применения векторного управления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), имеющего следующие преимущества перед системой со скалярным управлением:

- высокая точность регулирования скорости;

- плавный старт и плавное вращение двигателя во всем диапазоне частот;

- быстрая реакция на изменение нагрузки (при изменении нагрузки практически не происходит изменения скорости);

- увеличенный диапазон управления и точность регулирования;

- снижаются потери на нагрев и намагничивание, повышается КПД электродвигателя.

В основе векторного управления лежит представление о напряжениях, токах и потокосцеплениях как о пространственных векторах. Вектор напряжения на статоре двигателя формируется как векторная сумма напряжения за активным сопротивлением фазы статора и падения напряжения на активном сопротивлении. Принцип векторной широтно-импульсной модуляции основан на базовых векторах напряжения, сформированных из трехфазных напряжений, действующих на выходе автономного инвертора напряжения [28, 29]. Векторное управление за счет обеспе-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Синюкова, Татьяна Викторовна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Браславский, И.Я. Энергосберегающий асинхронный электропривод [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.Я. Браславский, З.Ш. Ишматов, В.Н. Поляков - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 256 с.

2. Браславский, И.Я. О возможностях энергосбережения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов / И.Я. Браславский // Электротехника. - 1998. - №8.

3. Ильинский, Н. Ф. Энергосбережение в электроприводе [Текст] / Н. Ф. Ильинский, Ю. В. Рожанковский, А. О. Горнов. -М.: Высшая школа, 1989. - 127 с.

4. Кпючев, В.И. Теория электропривода [текст] / В.И.Ключев. - М.: Энерго-атомиздат, 1998. - 698 с.

5. Ковчин, С.А. Теория электропривода [текст] / С.А.Ковчин, Ю.А.Сабинин. - СПб : Энергоатомиздат. СПб отд., 1994. - 496 с.

6. Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 272с.

7. Вольдек, А. И. Электрические машины [Текст]: учебник для студентов высш. техн. заведений / А. И. Вольдек. - Л.: Энергия, 1978. - 832 с.

8. Мещеряков, В.Н. Векторное частотное управление системами электропривода переменного тока [Текст]: учебное пособие / В.Н.Мещеряков. - Липецк: Издательство ЛГТУ, 2011. - 48 с.

9. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода [Текст]: учебник для вузов / М.Г. Чиликин. -М.: Энергоиздат. 1981. - 576 с.

10. Москаленко, В.В. Электрический привод [Текст]: учеб. пособие для сред. проф. образования / В.В. Москаленко. - М.: Издательский центр «Академия», 2004.-368 с.

11. Бесекерский, В.А. Теория автоматического управления [Текст] / В.А. Бе-

секерский, Е.П. Попов. - СПб.: Изд-во Профессия, 2003. - 751с.

12. Автоматизированный электропривод, силовые полупроводниковые приборы, преобразовательная техника (Актуальные проблемы и задачи) [Текст] / Под общей ред. Н.Ф. Ильинского, И.А. Тепмана, М. Г. Юнькова. - М.: Энергоатомиз-дат, 1983.-472 с.

13. Москаленко, В.В. Автоматизированный электропривод [Текст]: учебник для вузов / В.В. Москаленко. — М.: Энергоатомиздат, 1986. - 416 с.

14. Автоматизированный электропривод [Текст] / Под общей ред. И.И. Петрова, М.М. Соколова, М. Г. Юнькова. -М.: Энергия. 1980. - 408 с.

15. Ковчин, С.А. Теория электропривода [Текст]: учебник для вузов / С.А. Ковчин , Ю.А. Сабинин. - СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1994.-496 с.

16. Онищенко, Г.Б. Электрический привод [Текст]: учебник для вузов / Г.Б. Онищенко. - М.: РАСХН, 2003. - 320 с.

17. Сандлер, A.C. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями [Текст] / A.C. Сандлер, P.C. Сарбатов. - М.: Энергия, 1974. - 328 с.

18. Булгаков, A.A. Частотное управление асинхронными электроприводами [Текст] / A.A. Булгаков. - М.: Энергоиздат, 1982. - 216 с.

19. Козярук, А.Е., Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов [Текст] / А. Е. Козярук, В.В. Рудаков. - СПб: Санкт-Петербургская Электротехническая Компания, 2004.- 127 с.

20. Поздеев, А.Д. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно-регулируемых асинхронных электроприводах [Текст] / А.Д. Поздеев. -Чебоксары: Изд-во Чувашского Университета, 1998. - 173 с.

21. Терехов, В. М. Системы управления электроприводов [Текст]: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.М.Терехова. - М.: Издательский центр «Академия», 2006.-304 с.

22. Пат. Российской Федерации 2396696, мпк Н 02 Р 27/04. Электропривод переменного тока [Текст] / Мещеряков В.Н., Корчагина В.А.; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет. —

№2008131357/09; заявл. 29.07.2008. Бюл. №22. - 13 с.

23. Пат. Российской Федерации 2447573, мпк Н 02 Р 27/04. Электропривод переменного тока [Текст] / Мещеряков В.Н., Зотов В.А., Мещерякова О.В.; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет. -№ 2010144949/07; заявл. 02.11.2010. Бюл. №10. - 12 с.

24. Мещеряков, В. Н. Векторная система управления асинхронным электроприводом на базе автономного инвертора тока с релейным регулятором тока / В. Н. Мещеряков, А. С. Абросимов // Электротехнические комплексы и системы управления. - Воронеж, ВГТУ. - 2012. - №4. - С. 61-65.

25. Мещеряков, В. Н. Анализ систем управления электроприводом на базе автономного инвертора тока с релейными регуляторами тока и релейными регуляторами напряжения со сглаживающим емкостным фильтром / В. Н. Мещеряков, А. С. Абросимов // Электротехнические комплексы и системы управления. - Воронеж, ВГТУ. - 2011. - №3. - С. 64-68.

26. Пат. на полезную модель Российской Федерации 112554, мпк Н 02 Р 27/06. Устройство для управления асинхронным электроприводом [Текст] / Мещеряков В.Н., Башлыков A.M., Безденежных Д.В.; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет. - № 2011114760/07; заявл. 14.04.2011. Бюл. №1.-12 с.

27. Мещеряков, В. Н. Системы управления асинхронным электроприводом на базе автономного инвертора тока / В. Н. Мещеряков, А. С. Абросимов // Известия высших учебных заведений. Электромеханика: ФГБОУ ВПО «ЮжноРоссийский государственный технический университет» - Новочеркасск, ЮР-ГТУ. - 2012. - №4. - С. 53-57.

28. Файнштейн, В.Г. Цифровые системы управления электроприводов [Текст] / В.Г. Файнштейн, О.С. Воробейчик. - Кривой Рог: ГВУЗ «КНУ», 2014. -159 с.

29. Гречко, Э.Н. Автономные инверторы модуляционного типа [Текст] / Э.Н. Гречко, В.Е. Тонкаль. - Киев: Наук, думка, 1983. - 304 с.

30. Рудаков, B.B. Асинхронные электроприводы с векторным управлением [Текст] / В.В. Рудаков, И.М. Столяров, В.А. Дартау. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1987. - 136 с.

31. Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока [Текст] / А.Б. Виноградов. - Иваново: ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», 2008 - 98 с.

32. Иванов, А. Г. Системы управления полупроводниковыми преобразователями [Текст] / А. Г. Иванов, Г. А. Белов, А. Г. Сергеев. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2010. - 448 с.

33. Перельмутер, В.М. Прямое управление моментом и током двигателей переменного тока [Текст] / В.М. Перельмутер. - Харьков: Основа, 2004. - 210 с.

34. Мещеряков, В.Н. Системы асинхронного электропривода с управляемыми координатами моментообразующих векторов [Текст]: монография / В.Н. Мещеряков. - Липецк: ЛГТУ, 2008. - 120 с.

35. Важнов, А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока [Текст] / А.И. Важнов. - Л.: Энергия, 1980. - 256 с.

36. Яуре, А.Г. Крановый электропривод [Текст]: справочник / А.Г. Яуре, Е.М. Певзнер. - М: Энергоатомиздат, 1988. - 344 с.

37. Казак, С.А. Динамика мостовых кранов [Текст] / С.А. Казак. - М.: Машиностроение, 1968. - 332 с.

38. Ковальский, Б.С. Грузоподъемные машины. Передвижение кранов [Текст] / Б.С. Ковальский. - Харьков: ХВКИУ, 1963. - 167 с.

39. Лобов, H.A. Динамика грузоподъемных кранов [Текст] / H.A. Лобов, М.П. Александров, И.И. Абрамович. -М.: Машиностроение, 1987. - 160 с.

40. Мещеряков, В.Н. Системы регулируемого асинхронного электропривода для подъемно-транспортных механизмов [Текст]: монография / В.Н. Мещеряков. - Липецк: ЛГТУ, 2005. - 112 с.

41. Рутковская, Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы [Текст] / Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский; Пер. с польск. И. Д. Рудинского. - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 452 с.

42. Егупов, Н.Д. Методы современной теории автоматического управления [Текст]: том 3 из серии Методы классической и современной теории управления / Н.Д. Егупов. - М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2000. - 748 с.

43. Bellman, R.E. Decision-Making in Fuzzy Environment [Text] / R.E. В el lman, L.A. Zadeh // Management Science. - 1970. - № 4.

44. Бодянский, E.B. Нейро-фаззи сети Петри в задачах моделирования сложных систем [Текст]: монография / Е.В. Бодянский, Е.И. Кучеренко, А.И. Михалев. - Дншропетровськ: Системш технологи*, 2005. - 311 с.

45. Бобырь, М.В. Теоретические основы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами на основе нечеткой логики [Текст] / М.В. Бобырь, В.С. Титов, С.Г. Емельянов. - Старый Оскол: Изд-во Тонкие наукоемкие технологии (ТНТ), 2011. - 232 с.

46. Борисов, В.В. Нечеткие модели и сети [Текст] / В. В. Борисов, В. В. Круглов, А. С. Федулов. - М.: Научно-техническое издательство «Горячая линия - Телеком» 2012. - 284 с.

47. Пегат, А. Нечеткое моделирование и управление [Текст] / А. Пегат. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 798 с.

48. Козярук, А.Е. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов [Текст] / А.Е. Козярук, В.В. Рудаков. - СПб.: Санкт-Петербургская электротехническая компания, 2004. - 127 с.

49. Дартау, В.А.Теоретические основы построения частотных электроприводов с векторным управлением. Автоматизированный электропривод [Текст] / В.А. Дартау, В.В. Рудаков, А.Е. Козярук и др. - М.: Энергия, 1980. - 408 с.

50. Блюмин, С.Л. Нечеткая логика - алгебраические основы и приложения [Текст]: монография / С.Л. Блюмин, И.А. Шуйкова, П.В. Сараев, И.В. Черпаков -Липецк: ЛЭГИ, 2002. - 112 с.

51. Hofmann, W. Fuzzy-Control of AC-Drives Fed by PWM-Inverters [Text] / W. Hofmann, M.Krause // IECON'92, San Diego/California. - 1992.

52. Hofmann, W. Fuzzy-Regelung einer Asynchronmaschine mit Standerfluporientierung [Text] / W. Hofmann, M. Krause, Dresden, Cebulski // Chem-

nitz VDI Berichte. - 1994. - № 113.

53. Прикладные нечеткие системы [Текст]: под ред.Т.Тэрано, К.Асаи, М.Сугэно. Пер. с япон. К. Асаи, Д. Ватада, С. Иваи и др. - М.: Мир, 1993. - 368 с.

54. Гридняев, С. Нечеткая логика в системах управления [Текст] / С. Грид-няев // Компьютерра. - 2001. - № 38.

55. Zade, L. A. The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning [Text] / L. A. Zade // Information Sciences. 1975. - № 8.

56. Деменков, Н.П. Нечеткое управление в технических системах [Текст]: учебное пособие / Н.П. Деменков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. -200 с.

57. Зак, Ю.А. Принятие решений в условиях нечетких и размытых данных: Fuzzy-технологии [Текст] / Ю.А. Зак. -М.: Книжный дом "Либроком", 2012. - 352 с.

58. Ильинский, Н.Ф. Основы электропривода [Текст]: учебн. пособие для вызов / Н.Ф. Ильинский. - М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 225 с.

59. Токарев, Б.Ф. Электрические машины [Текст]: учебн. пособие для вузов / Б.Ф. Токарев. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 624 с.

60. Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины [Текст]: учебник для студ. вузов / А.В. Иванов-Смоленский. - М.: Энергия, 1980. - 928 с.

61. Вешеневский, С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе [Текст] / С.Н. Вешеневский. - М.: Энергия, 1977. - 432 с.

62. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин [Текст]: учебник для вузов / И.П. Копылов - М.: Высшая школа, 2001. - 327 с.

63. Мещеряков, В.Н. Электромеханические переходные процессы в электроприводах переменного тока и электрических системах с двигательной нагрузкой [Текст]: монография / В.Н. Мещеряков. - Липецк: ЛФ МИКТ, 2010.-109 с.

64. Пат. Российской Федерации 2512873, мпк H 02 Р 27/06. Электропривод переменного тока [Текст] / Мещеряков В.Н., Синюкова Т.В., Мещерякова О.В.; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет. - № 2013100760 заявл.09.01.2013. Бюл. №10. - 13 с.

65. Мещеряков, В.Н. Системы частотного асинхронного электропривода с

оптимальным управлением [Текст]: монография / В.Н. Мещеряков. - Липецк: ЛГТУ, 2011.-118 с.

66. Пат. на полезную модель Российской Федерации 132282, мпк Н 02 Р 27/05. Устройство для управления асинхронным двигателем с фазным ротором [Текст] / Мещеряков В.Н., Синюкова Т.В., Мещерякова О.В.; заявитель и патентообладатель Липецкий государственный технический университет. -№2013100617; заявл. 09.01.2013. Бюл. №25. - 10 с.

67. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования [Текст] / В.А. Бесекерский, Е.П.Попов. - М.: Наука, 1975. - 767 с.

68. Усольцев, A.A. Частотное управление асинхронными двигателями [Текст]: учебн. пособие / A.A. Усольцев. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. - 94 с.

69. Борисевич, A.B. Энергосберегающее векторное управление асинхронными электродвигателями: обзор состояния и новые результаты [Текст]: монография / A.B. Борисевич. - М.: Инфра-М, 2015. - 104 с.

70. Калачев Ю.Н. Векторное регулирование [Текст]: методическое пособие / Ю.Н. Калачев. -М.: ЭФО, 2013. - 63 с.

71. Рассел, Д. Векторное управление [Текст] / Д. Рассел, Р. Кон. - М.: Книга по Требованию, 2013. - 88 с.

72. Мещеряков, В.Н. Математические модели асинхронного, вентильного и вентильно-индукционного двигателей и исследование их динамических свойств структурно-топологическим методом [Текст]: монография / В.Н. Мещеряков. -Липецк: ЛГТУ, 2007. - 112 с.

73. Чернышев, А. Ю. Электронная и микропроцессорная техника [Текст]: учебн. пособие / А.Ю. Чернышев, Е.А. Шутов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 135 с.

74. Афанасьева, H.A. Электротехника и электроника [Текст]: учебн. Пособие / H.A. Афанасьева, Л.П. Булат. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2010. - 181 с.

75. Гусев, В. Г. Электроника [Текст] / В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. - М.: Высшая школа, 1991. - 622 с.

76. Розанов, Ю. К. Основы силовой электроники [Текст] / Ю. К. Розанов. -М.: Энергоатомиздат, 1992. - 296 с.

77. Преобразователи частоты - просто о сложном [Текст] / Danfoss Drives A/S - М.: ЗАО «Данфосс», 2006. - 165 с.

78. Клевцов, А. В. Преобразователи частоты для электропривода переменного тока [Текст] / А. В. Клевцов. - Тула: Гриф и Ко, 2008 - 224 с.

79. Дьяконов, В.П. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем [Текст]: специальный справочник / В.П. Дьяконов, В.В. Круглов. - СПб.: Питер, 2001.-448 с.

80. Ильинский, Н.Ф. Электропривод: энерго- и ресурсосбережение [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Н.Ф. Ильинский, В.В. Москаленко. - М.: Академия 2008. - 208 с.

81. Фираго, Б.И. Регулируемые электроприводы переменного тока [Текст] / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. - Минск: Техноперспектива, 2006. - 363 с.

82. Мещеряков, В.Н. Оптимизация взаимного положения векторов тока статора и магнитного потока асинхронного двигателя при векторном управлении [Текст] / В.Н. Мещеряков, П.Н. Левин. // Москва. Известия вузов. Электромеханика. - 2006. - №1.

83. Шваяков, A.B. Нечеткий регулятор тока в асинхронном электроприводе с параметрическим управлением [Текст] / A.B. Шваяков, A.C. Коваль // Студенческий вестник. - Октябрь 2005.

84. Егупов, Н.Д. Синтез регуляторов и теории оптимизации систем автоматического управления [Текст] / Н.Д. Егупов. - М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2000.-736 с.

85. Мещеряков, В. Н. Многокритериальная оптимизация асинхронного электропривода на базе нечеткой логики [Текст] / В.Н. Мещеряков, П. Н. Левин // Электротехнические системы и комплексы: международный сборник научных трудов. Магнитогорск, 2012. - С. 53-58.

86. Takagi, Т. Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control [Text] / Takagi Т., Sugeno M. // IEEE Trans. SystemsManCybernet. -1985.-№ 116.

87. Бадейкин, А. В. Синтез цифровых фильтров с использованием пакета программ MATLAB [Текст]: учебн. Пособие / А. В. Бадейкин, В. В. Геппенер, И.

A. Корнеев. - СПб.: СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2001. - 72 с.

88. Круглов, В.В. Нечеткая логика и искусственные нейронные сети [Текст] /

B.В. Круглов, М.И. Дли, Р.Ю. Голунов. - М.: Изд-во ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 224 с.

89. Комашинский, В.И. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи [Текст] / В.И. Комашинский, Д.А.Смирнов. -М: Горячая линия -Телеком, 2002. - 94 с.

90. Sivanandam, S.N. Introduction to Fuzzy Logic using MATLAB [Text] / S.N. Sivanandam. - Heidelberg: Springer. 2006. - 430 s.

91. Хайкин, С. Нейронные сети [Текст] / С. Хайкин. - М.: ООО «И. Д. Вильяме», 2006. - 1104 с.

92. Леоненков, A.B. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH [Текст] / A.B. Леоненков. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 736с.

93. Дьяконов, В. П. Математические пакеты расширения MATLAB [Текст]: специальный справочник / В.П. Дьяконов, В. Круглов — СПб.: БХВ-Петербург, 2001.-480с.

94. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MatLab [Текст] / А. Гультяев. - СПб.: Питер, 2000. - 432 с.

95. Лазарев, Ю. Ф. Моделирование процессов и систем в MATLAB [Текст] / Ю. Ф. Лазарев - СПб.: Питер. 2005 - 511 с.

96. Дьяконов, В.П. MATLAB [Текст]: учебный курс / В.П. Дьяконов. - СПб.: Питер, 2001.-553 с.

97. Дорф, Р. Современные системы управления [Текст]: пер. с англ. Б. И. Копылова. - М.: Лаборатория базовых знаний, 2002. - 832 с.

98. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB [Текст] / С.Д. Штовба. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 288 с.

99. Новгородцев, А.Б. Расчет электрических цепей в MATLAB [Текст]: учебный курс / А.Б. Новгородцев. - СПб.: Питер, 2004. - 250 с.

100. Черных, И.В. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем [Текст] / И.В. Черных. - М.: Диалог-МИФИ, 2003. - 252 с.

101. Черных, И.В. Simulink: Среда создания инженерных приложений [Текст] / И.В. Черных. - М.: Диалог-МИФИ, 2004. - 491 с.

102. Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink [Текст] / И.В. Черных. - СПб.: ДМК Пресс, Питер, 2008. - 288 с.

103. Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем Matlab 6.0 [Текст] / С.Г. Герман-Галкин. - СПб.: Корона принт, 2001. -320 с.

104. Лазарев, Ю. Ф. Начала программирования в среде MatLAB [Текст]: учебн. Пособие / Ю. Ф. Лазарев. - К.: НТУУ "КПИ", 2003. - 424 с.

105. Beucher, О. Introduction to MATLAB and Simulink. [Text] / O. Beucher, M. Weeks. - Massachusetts, New Delhi: Infinity Science Press LLC Hingham, 2008. -386 p.

106. Дьяконов, В. П. Специальный справочник. Simulink [Текст] / В. П. Дьяконов. - С.-П.: Питер, 2002. - 528 с.

107. Софья, С. С . Технология обучения сети ANFIS в параллельном режиме [Текст] / С. С. Софья, Данг Минь Нгуен. - М.: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014-80 с.

108. Мещеряков, В.Н. Использование математического аппарата нечеткой логики для построения систем управления автоматизированными электроприводами [Текст]: учеб. пособие / В.Н. Мещеряков, В.Г. Карантаев, П.Н. Левин. - Липецк: ЛГТУ, 2005.-86 с.

109. Зааль, Р. Справочник по расчету фильтров [Текст]: пер. с немецкого Ю.В. Камкина под редакцией H.H. Слепова / Р. Зааль. - М.: Радио и связь. 1983. -752 с.