Тезисы докладов Всероссийской научной конференции "Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB" (28-29 мая 2002 г.). М.: ИПУ РАН. 2002. 207 С.: Ил.

Моделирование систем регулирования координат в асинхронном электроприводе с помощью пакета POWER SYSTEM BLOCKSET

Загорский А.В.
Орловский государственный технический университет, г. Орел

Одним из основных факторов, сдерживающим до настоящего времени развитие регулируемого асинхронного электропривода, является сложность математического моделирования систем такого рода. Сложность математического описания и моделирования электромеханических систем (ЭМС), включающих в себя АД и электронные преобразователи, заключается, главным образом в решении систем дифференциальных уравнений как минимум пятого порядка с нелинейными и нестабильными во времени параметрами [1, 2]. Опыт работы с ЭМС данного вида [3-6] показал, что для их численного моделирования хорошо зарекомендовали себя два основных подхода:
1) стандартный, основанный на написании собственного программного обеспечения, описывающего как АД, электронный преобразователь, так и систему управления;
2) с использованием пакета Power System Blockset.

Использование первого из подходов является, по понятным причинам, сложной задачей и оправданно только в исключительных случаях, например, при жестких требованиях к вычислительным ресурсам. Напротив, использование пакета Power System Blockset, органично связанного с Simulink, позволило в кратчайшие сроки реализовать и исследовать такие ЭМС с асинхронным электроприводом (АЭП), как: 1) АЭП с векторным управлением с ориентацией управляющих воздействий по вектору потокосцепления с ротором при использовании токовой модели идентификатора потокосцепления [6]; 2) АЭП с векторным управлением с ориентацией управляющих воздействий по вектору потокосцепления с ротором при использовании модели идентификатора потокосцепления по напряжению [6]; 3) АЭП в составе с тиристорным регулятором напряжения (ТРН) [4].

Таким образом, применение пакета Power System Blockset для моделирования систем регулирования координат в асинхронном электроприводе в составе с электронными преобразователями позволило: 1) значительно сократить время, как на создание моделей, так и на проведение численных экспериментов с различными алгоритмами управления и параметрами выше описанных электромеханических систем; 2) сравнить на этапе моделирования различные алгоритмы и системы управления АЭП; 3) оценить поведение данного рода ЭМС в различных режимах и состояниях, без проведения физического эксперимента, при удовлетворительных результатах.

Литература

1. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин М.: Высш. шк., 2001.
2. Betz R.E. Introduction to Vector Control of Induction Machines, Department of Electrical and Computer Engineering University of Newcastle, Australia 2000.
3. Колоколов Ю.В. Бабковский А.Г., Загорский А.В., Селютин А.А. Учебно-экспериментальный стенд для исследования частотно-регулируемого асинхронного электропривода //Перспективные системы управления на железнодорожном, промышленном и городском транспорте. № 4. 2001. С. 67-75.
4. Загорский А.В. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод. Принципы управления //Всероссийский научно-технический семинар “Современные энергосберегающие технологии” (Орел, 16-18 мая 2001), C.1-6. (http://www.etx.ru/zago.htm).
5. Загорский А.В. Сравнительные показатели современного тягового регулируемого электропривода //Перспективные системы управления на железнодорожном, промышленном и городском транспорте, №4. 2001. C. 80-83.
6. Загорский А.В., Селютин А.А. Векторное управление асинхронными двигателями. Проблемы идентификации векторов //I Региональная Интернет конференция “Энерго- и ресурсосбережение – XXI век”. Орел, 2001. (http://www.ostu.ru/conf/ers2001/section4/zagorsk/zagorsk.html).