Синтез електромеханічної системи векторного керування положенням асинхронного двигуна із частотним перетворювачем

Abstract

У даній роботі проведено дослідження позиційних електроприводів без використання зворотного зв'язку за положенням, зокрема, шляхом заміни двигуна постійного струму на асинхронний двигун. Для реалізації поставленої задачі було виконано аналітичний огляд автоматизованих систем регулювання положення механізму, в якому описані основні характеристики таких систем. Показано, що для належного регулювання кутового положення не обов'язково використовувати інформацію про фактичне кутове положення. Сформульовано основні вимоги до позиційних електроприводів без зворотного зв'язку за положенням. Обговорені методи формування руху, які дозволяють досягати заданого переміщення максимальною швидкістю або оптимізувати активні втрати. У розглянутих випадках присутні динамічні похибки, викликані тим, що сформовані діаграми не враховують обмеження на ривок. При накладенні статичного моменту спостерігається збільшення динамічної похибки під час виконання кутового положення в усіх розглянутих випадках. Ці діаграми можуть бути застосовані в позиційних електроприводах з режимами стопоріння. Запропоновані алгоритми розрахунку діаграм руху можуть бути реалізовані в програмних контролерах, які формуватимуть тахограму руху для електроприводу

This paper studies positional electric drives without position feedback, in particular, by replacing the DC motor with an asynchronous motor. To achieve the task, an analytical review of automated mechanism position control systems was performed, which describes the main characteristics of such systems. It is shown that for proper angular position control it is not necessary to use information about the actual angular position. The main requirements for positional electric drives without position feedback are formulated. Methods of motion generation are discussed, which allow achieving a given displacement at maximum speed or optimizing active losses. In the considered cases, there are dynamic errors caused by the fact that the formed diagrams do not take into account the jerk limit. When a static moment is applied, an increase in the dynamic error is observed during the execution of the angular position in all considered cases. These diagrams can be used in positional electric drives with locking modes. The proposed algorithms for calculating motion diagrams can be implemented in software controllers that will generate a motion tachogram for an electric drive.