Автор: Антон Глущенко
Соавторы:
Петров Владислав Анатольевич,
Ласточкин Константин Андреевич
Аннотация:
В работе решается задача разработки подхода к управлению двигателем постоянного тока, который мог бы рассматриваться как альтернатива стандартной схеме подчиненного регулирования. В частности, продемонстрированы недостатки упомянутого классического подхода, в том числе, невозможность эффективной компенсации влияния неизвестной динамики (изменение параметров якорной цепи и момента инерции) и возмущений (нагрузка на валу двигателя). Решением данных проблем может являться совместное использование: 1) методики линеаризации обратной связью для выделения неизвестной динамики из описания объекта и 2) второго метода Ляпунова для ее компенсации. В исследовании предложен ряд вариантов линеаризации электродвигателя постоянного тока на основе решения обрат-ной задачи динамики. Среди них выбран тот, который позволяет учитывать ограничения на физические сигналы тока и напряжения якорной цепи. Для компенсации выделенной неизвестной динамики электропривода предложен линейный адаптер с параметрами, настраиваемыми в реальном времени на базе формул, полученных с помощью второго метода Ляпунова. Их отличи-тельной особенностью является то, что при их использовании нет необходимости знать коэффициент усиления объекта, а достаточно иметь его знак. Устойчивость системы с адаптером достигнута путем введения в формулы настройки сигма модификации, что подтверждается анализом на базе Uniform Ultimate Boundedness. Экспериментальная проверка предложенного подхода проведена на базе модели электропривода постоянного тока. Пока-зана способность адаптивной системы компенсировать изменение параметров якорной цепи в 1.5 раза от номинала, колебания момента инерции в два раза от номинала, а также момент нагрузки, равный половине момента, соответствующего току отсечки двигателя. В завершении приводится обсуждение результатов с выявлением направлений дальнейшей работы.
Ключевые слова:
электродвигатель постоянного тока, линеаризация обратной связью, второй метод Ляпунова, нестационарность, компенсация неизвестной динамики, качество управления, ограниченность сигнала управления