Abstrakt

Opracowanie teoretycznych podstaw do projektowania bezczujnikowych, nieliniowo sterowanych układów napędowych z maszynami elektrycznymi stanowiło zasadniczy cel monografii. Wiele zagadnień dotyczących bezczujnikowego sterowania zostało opracowanych dla modelu maszyny w postaci wektorowej. Autor niniejszej rozprawy zaproponował wykorzystanie modeli multiskalarnych do określenia zmiennych sterujących i nieliniowych sterowań odsprzęgających. Syntezę sterowania nieliniowego z wykorzystaniem zmiennych multiskalarnych zaproponowano dotychczas w układach regulacji z regulatorami liniowymi proporcjonalno-całkowymi lub z regulatorami ślizgowymi przez autora rozprawy. Układ regulacji z regulatorami PI jest wrażliwy na zmianę parametrów modelu obiektu. W układzie regulacji z regulatorami PI moment obciążenia, traktowany jako zakłócenie jest nieznany, przez co jego zmiana oddziałuje na regulację prędkości. Ponadto nastawy regulatorów mogą być zależne od punktu pracy maszyny. Powyższe wady układu regulacji z PI skłoniły autora rozprawy do skorzystania z nowoczesnych rozwiązań teorii sterowania i implementacji metody (z ang. backstepping) nazwanej w pracy: kroków wstecz. W rozdziałach 6 i 10 zaproponowano syntezę sterowania nieliniowego z wykorzystaniem modeli multiskalarnych oraz metody kroków wstecz maszyn asynchronicznych i synchronicznych z magnesami trwałymi. Takie podejście pozwala na większą swobodę podczas doboru struktury układów regulacji maszyn zasilanych przekształtnikowo. W oparciu o metodę kroków wstecz zaproponowano estymatory parametrów i zmiennych stanu obiektu, które można wykorzystać również w układzie z regulatorami PI. Ze względu na wpływ estymowanej prędkości na wartości estymat parametrów, zaproponowano rozdzielenie obydwu struktur na dwie niezależne. Dodatkowy filtrowany cyfrowo pomiar prędkości kątowej wirnika jest wykorzystywany tylko w estymatorze parametrów maszyny. Monografia ma na celu ukazanie zalet sterowania uzyskanego z syntezy kroków wstecz w układach napędowych zasilanych zarówno z falownika napięcia, jak i z falownika prądu. W celu weryfikacji zaproponowanych rozwiązań przeprowadzono badania symulacyjne i eksperymentalne.

Autor (1)