Ключові слова
robust speed control
position control
torque ripple явнополюсні синхронні двигуни з постійними магнітами
робастне керування швидкістю
керування положенням
паразитний момент
Як цитувати
Анотація
Розглянуто проблему компенсації паразитного моменту для електроприводів на основі недорогих безредукторних явнополюсних синхронних двигунів з постійними магнітами. Властивості робастності систем векторного керування швидкістю і положенням досліджено з використанням принципу розділення у часі контурів регулювання струму, швидкості і положення. Доведено, що динамічна поведінка замкненої системи завдяки новому синтезу алгоритму керування має каскадні властивості з послідовно зв’язаними контурами регулювання швидкості і положення. Таким чином забезпечується можливість компенсації високочастотних паразитних моментів завдяки підвищенню коефіцієнтів налаштування регуляторів. Результати експериментального дослідження на основі двох двигунів з подібними номінальними параметрами, проте з суттєво різним рівнем паразитного моменту свідчать, що незалежно від амплітуди паразитного моменту забезпечується подібна ефективність відпрацювання положення. Запропоновані алгоритми керування можуть бути використаними як для високодинамічних застосувань, так і для недорогих безредукторних електроприводів із середніми вимогами до якості регулювання швидкості і положення. Бібл. 13, рис. 7.
Посилання
Holtz J., Springob L. Identification and compensation of torque ripple in high-precision permanent magnet motor drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics. April 1996. Vol. 43. No 2. Pp. 309-320. DOI: https://doi.org/10.1109/41.491355.
Bianchi N., Bolognani S. Design techniques for reducing the cogging torque in surface-mounted PM motors. IEEE Transactions on Industry Applications. Sept.-Oct 2002. Vol. 38. No 5. Pp. 1259-1265. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2002.802989.
Islam R., Husain I., Fardoun A., McLaughlin K. Permanent-magnet synchronous motor magnet designs with skew-ing for torque ripple and cogging torque reduction. IEEE Transactions on Industry Applications. Jan.-Feb. 2009. Vol. 45. No 1. Pp. 152-160. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2008.2009653 .
Springob L., Holtz J. High-bandwidth current control for torque-ripple compensation in PM synchronous machines. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Oct. 1998. Vol. 45. No 5. Pp. 713-721. DOI: https://doi.org/10.1109/41.720327 .
Mattavelli P., Tubiana L., Zigliotto M. Torque-ripple reduction in PM synchronous motor drives using repetitive current control. IEEE Transactions on Power Electronics. Nov. 2005. Vol. 20. No 6. Pp. 1423-1431. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2005.857559.
Jian-Xin X., Panda S.K., Ya-Jun P., Tong H.L., Lam B.H. A modular control scheme for PMSM speed control with pulsating torque minimization. IEEE Transactions on Industrial Electronics. June 2004. Vol. 51. No 3. Pp. 526-536. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2004.825365.
Petrovic V., Ortega R., Stankovic A.M., Tadmor G. Design and implementation of an adaptive controller for torque ripple minimization in PM synchronous motors. IEEE Transactions on Power Electronics. Sept. 2000. Vol. 15. No 5. Pp. 871-880. DOI: https://doi.org/10.1109/63.867676.
Grcar B., Cafuta P., Stumberger G., Stankovic A.M. Control-based reduction of pulsating torque for PMAC ma-chines. IEEE Transactions on Energy Conversion. June 2002. Vol. 17. No 2. Pp. 169-175. DOI: https://doi.org/10.1109/TEC.2002.1009464.
Weizhe Q., Panda S.K., Jian-Xin X. Torque ripple minimization in PM synchronous motors using iterative learning control. IEEE Transactions on Power Electronics. Vol. 19. No 2. Pp. 272-279. March 2004, DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2003.820537.
Zhou Z., Xia C., Yan Y., Wang Z., Shi T. Torque ripple minimization of predictive torque control for pmsm with extended control set. IEEE Transactions on Industrial Electronics. September 2017. Vol. 64. No 9. Pp. 6930-6939. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2017.2686320.
Peresada S., Nikonenko Y., Reshetnyk V. Rodkin D. Adaptive position control and self-commissioning of the inte-rior permanent magnet synchronous motors. IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Sys-tems (MEES). Kremenchuk, Ukraine, 23-23 September 2019. Pp. 498-501. DOI: https://doi.org/10.1109/MEES.2019.8896410.
Peresada S., Rodkin D., Reshetnyk V. Theoretical and experimental comparison of the standard and feedback lin-earizing speed controllers for synchronous motors. IEEE Problems of Automated Electrodrive. Theory and Practice (PAEP). Kremenchuk, Ukraine, 21-25 September 2020. Pp. 1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/PAEP49887.2020.9240821.
Peresada S., Nikonenko Y., Reshetnyk V. Identification of the interior permanent magnet synchronous motor elec-trical parameters for self-commissioning. IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). Kyiv, Ukraine, 22-24 April 2020. Pp. 826-831. DOI: https://doi.org/10.1109/ELNANO50318.2020.9088867.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Array