RU2621716C2 - Follow-up drive with induction actuating motor - Google Patents

Follow-up drive with induction actuating motor Download PDF

Info

Publication number
RU2621716C2
RU2621716C2 RU2015145271A RU2015145271A RU2621716C2 RU 2621716 C2 RU2621716 C2 RU 2621716C2 RU 2015145271 A RU2015145271 A RU 2015145271A RU 2015145271 A RU2015145271 A RU 2015145271A RU 2621716 C2 RU2621716 C2 RU 2621716C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
current
controller
unit
Prior art date
Application number
RU2015145271A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015145271A (en
Inventor
Александр Владимирович Стариков
Дарья Назымбековна Джабасова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2015145271A priority Critical patent/RU2621716C2/en
Publication of RU2015145271A publication Critical patent/RU2015145271A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621716C2 publication Critical patent/RU2621716C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: follow-up drive comprises the first and second reference blocks, an integral regulator, a dividing unit, the first and second current regulators, a coordinate converter, differentiator block, an adder, a power converter, an induction motor with an actuator, a current sensor, position sensor and pd-regulator. The proposed drive can improve the performance of servo systems with induction actuating motors.
EFFECT: increased operation speed of a follow-up drive with an induction actuating motor.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с асинхронными исполнительными двигателями.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in servo drives with asynchronous actuators.

Наиболее близким по технической сущности является следящий электропривод Simovert Masterdrives МС, содержащий первый и второй блоки задания, пропорционально-интегральный регулятор скорости, пропорциональный (пропорционально-интегральный) регулятор положения, блок деления, первый и второй регуляторы тока, преобразователь координат, блок дифференцирования, блок интегрирования, сумматор, силовой преобразователь, асинхронный электродвигатель с исполнительным механизмом, датчик тока и датчик положения.The closest in technical essence is the Simovert Masterdrives MC servo drive, containing the first and second reference blocks, proportional-integral speed controller, proportional (proportional-integral) position controller, division unit, first and second current controllers, coordinate converter, differentiation unit, block integration, adder, power converter, induction motor with actuator, current sensor and position sensor.

Недостаток наиболее близкого по технической сущности следящего электропривода с асинхронным исполнительным двигателем заключается в его низком быстродействии.The disadvantage of the closest in technical essence tracking electric drive with an asynchronous executive motor is its low speed.

Технический результат достигается тем, что в следящий электропривод, содержащий первый и второй блоки задания, интегральный регулятор, блок деления, первый и второй регуляторы тока, преобразователь координат, блок дифференцирования, блок интегрирования, сумматор, силовой преобразователь, асинхронный электродвигатель с исполнительным механизмом, датчик тока и датчик положения, причем выход первого блока задания соединен с первым входом интегрального регулятора, второй вход которого соединен с выходом датчика положения, выход второго блока задания соединен с первыми входами первого регулятора тока и блока деления, выход которого соединен с первым входом второго регулятора тока, выход первого регулятора тока соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход которого соединен с выходом второго регулятора тока, первый выход преобразователя координат соединен с первым входом силового преобразователя, выход которого соединен с асинхронным электродвигателем, кинематически связанным с исполнительным механизмом, оснащенным датчиком положения, выход которого соединен с входом блока дифференцирования, второй выход силового преобразователя соединен с первым входом датчика тока, второй вход которого соединен с выходом блока интегрирования и первым входом сумматора, второй выход преобразователя координат соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом силового преобразователя, первый и второй выходы датчика тока соединены соответственно с вторыми входами первого и второго регуляторов тока, а выход блока дифференцирования соединен с входом блока интегрирования, дополнительно введен пропорционально-дифференциальный регулятор, причем выход интегрального регулятора соединен с первым входом пропорционально-дифференциального регулятора, выход которого соединен с вторым входом блока деления, второй вход пропорционально-дифференциального регулятора соединен с выходом датчика положения.The technical result is achieved by the fact that in a servo drive containing the first and second task units, an integral controller, a division unit, a first and second current controller, a coordinate converter, a differentiation unit, an integration unit, an adder, a power converter, an induction motor with an actuator, a sensor current and a position sensor, the output of the first task unit being connected to the first input of the integral controller, the second input of which is connected to the output of the position sensor, the output of the second the task lock is connected to the first inputs of the first current controller and the division unit, the output of which is connected to the first input of the second current controller, the output of the first current controller is connected to the first input of the coordinate converter, the second input of which is connected to the output of the second current controller, the first output of the coordinate converter is connected to the first input of the power converter, the output of which is connected to an induction motor kinematically connected to an actuator equipped with a position sensor, the output of which о is connected to the input of the differentiation unit, the second output of the power converter is connected to the first input of the current sensor, the second input of which is connected to the output of the integration unit and the first input of the adder, the second output of the coordinate converter is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the second input of the power converter, the first and second outputs of the current sensor are connected respectively to the second inputs of the first and second current regulators, and the output of the differentiation unit is connected to the input of the integration unit, a proportional differential controller is additionally introduced, the output of the integral controller connected to the first input of the proportional differential controller, the output of which is connected to the second input of the division unit, the second input of the proportional differential controller is connected to the output of the position sensor.

Существенные отличия находят свое выражение в новой совокупности связей между элементами устройства. Указанная совокупность связей позволяет повысить быстродействие следящего электропривода с асинхронным исполнительным двигателем.Significant differences are expressed in a new set of connections between the elements of the device. The specified set of connections can improve the speed of the servo drive with an asynchronous executive motor.

На фиг. 1 приведена функциональная схема следящего электропривода с асинхронным исполнительным двигателем; на фиг. 2 - структурная схема следящего электропривода с асинхронным исполнительным двигателем; на фиг. 3 - переходный процесс по управляющему воздействию в следящем электроприводе.In FIG. 1 is a functional diagram of a servo drive with an asynchronous actuator; in FIG. 2 is a block diagram of a servo drive with an asynchronous actuator; in FIG. 3 - transient control action in a servo drive.

Следящий электропривод (фиг. 1) содержит блоки 1 и 2 задания, интегральный регулятор 3, блок 4 деления, регуляторы 5 и 6 тока, преобразователь 7 координат, блок 8 дифференцирования, блок 9 интегрирования, сумматор 10, силовой преобразователь 11, асинхронный электродвигатель 12 с исполнительным механизмом 13, датчик 14 тока, датчик 15 положения и пропорционально-дифференциальный регулятор 16.The tracking electric drive (Fig. 1) contains task blocks 1 and 2, integral controller 3, division block 4, current controllers 5 and 6, coordinate converter 7, differentiation block 8, integration block 9, adder 10, power converter 11, asynchronous electric motor 12 with an actuator 13, a current sensor 14, a position sensor 15 and a proportional differential controller 16.

Выход блока 1 задания соединен с первым входом интегрального регулятора 3, второй вход которого соединен с выходом датчика 15 положения. Выход блока 2 задания соединен с первыми входами регулятора 5 тока и блока 4 деления, выход которого соединен с первым входом регулятора 6 тока. Выход регулятора 5 тока соединен с первым входом преобразователя 7 координат, второй вход которого соединен с выходом регулятора 6 тока. Первый выход преобразователя 7 координат соединен с первым входом силового преобразователя 11, выход которого соединен с асинхронным электродвигателем 12, кинематически связанным с исполнительным механизмом 13, оснащенным датчиком 15 положения. Выход датчика 15 положения соединен с входом блока 8 дифференцирования. Второй выход силового преобразователя 11 соединен с первым входом датчика 14 тока, второй вход которого соединен с выходом блока 9 интегрирования и первым входом сумматора 10. Второй выход преобразователя координат 7 соединен с вторым входом сумматора 10, выход которого соединен с вторым входом силового преобразователя 11. Первый и второй выходы датчика 14 тока соединены соответственно с вторыми входами регуляторов 5 и 6 тока. Выход блока 8 дифференцирования соединен с входом блока 9 интегрирования. Выход интегрального регулятора 3 соединен с первым входом пропорционально-дифференциального регулятора 16, выход которого соединен с вторым входом блока 4 деления. Второй вход пропорционально-дифференциального регулятора 16 соединен с выходом датчика 15 положения.The output of task unit 1 is connected to the first input of the integral controller 3, the second input of which is connected to the output of the position sensor 15. The output of task unit 2 is connected to the first inputs of the current controller 5 and the division unit 4, the output of which is connected to the first input of the current controller 6. The output of the current controller 5 is connected to the first input of the coordinate transformer 7, the second input of which is connected to the output of the current controller 6. The first output of the coordinate transformer 7 is connected to the first input of the power transducer 11, the output of which is connected to an asynchronous electric motor 12 kinematically connected to an actuator 13 equipped with a position sensor 15. The output of the position sensor 15 is connected to the input of the differentiation unit 8. The second output of the power converter 11 is connected to the first input of the current sensor 14, the second input of which is connected to the output of the integration unit 9 and the first input of the adder 10. The second output of the coordinate converter 7 is connected to the second input of the adder 10, the output of which is connected to the second input of the power converter 11. The first and second outputs of the current sensor 14 are connected respectively to the second inputs of the current regulators 5 and 6. The output of the differentiation unit 8 is connected to the input of the integration unit 9. The output of the integral controller 3 is connected to the first input of the proportional-differential controller 16, the output of which is connected to the second input of the division unit 4. The second input of the proportional-differential controller 16 is connected to the output of the position sensor 15.

В качестве асинхронного электродвигателя 12 может быть использован, например, любой электродвигатель серии 1РН7. Исполнительный механизм 13, например, может представлять собой поворотный стол, соединенный с помощью червячного редуктора и муфты с валом электродвигателя 12. В качестве датчика 15 положения, например, может быть использован резольвер, встроенный в электродвигатель серии 1РН7, или любой фотооптический датчик угла поворота, установленный, например, на поворотном столе.As an asynchronous electric motor 12, for example, any 1PH7 series electric motor can be used. The actuator 13, for example, can be a turntable connected by means of a worm gear and a coupling to the shaft of the electric motor 12. As a position sensor 15, for example, a resolver built into the 1PH7 series electric motor or any photo-optical rotation angle sensor can be used, mounted, for example, on a turntable.

Все остальные блоки и элементы предлагаемого следящего электропривода, в том числе и силовой преобразователь 11, могут быть реализованы, например, на устройстве Simovert Masterdrives МС. В частности, блок 1 задания может быть выполнен, например, с помощью функции Basic positioner. Блок 2 задания, блок 4 деления, регуляторы 5 и 6 тока, преобразователь 7 координат, блок 9 интегрирования и сумматор 10 могут быть реализованы, например, с помощью функций Current controller asynchronous motor и Torque limitation. Датчик 14 тока, например, может быть выполнен на трансформаторах тока, встроенных в силовой преобразователь 11, и функций Actual values и Current controller asynchronous motor. Блок 8 дифференцирования, например, может быть реализован с помощью функции Set speed values. Интегральный регулятор 3, например, может быть реализован с помощью стандартного пропорционально-интегрального регулятора, входящего в состав функции Position control, в котором коэффициент передачи пропорциональной части приравнен нулю. Пропорционально-дифференциальный регулятор 16, например, может быть реализован с помощью вычитателей, сумматора, пропорциональных звеньев и дифференциального звена, входящих в состав свободных функциональных блоков (Free blocks) устройства Simovert Masterdrives МС, и BICO-технологии программирования.All other blocks and elements of the proposed tracking electric drive, including power converter 11, can be implemented, for example, on a Simovert Masterdrives MC device. In particular, task block 1 can be performed, for example, using the Basic positioner function. The task unit 2, the division unit 4, the current regulators 5 and 6, the coordinate converter 7, the integration unit 9 and the adder 10 can be implemented, for example, using the functions of the Current controller asynchronous motor and Torque limitation. The current sensor 14, for example, can be implemented on current transformers integrated in the power converter 11 and the Actual values and Current controller asynchronous motor functions. The differentiation unit 8, for example, can be implemented using the Set speed values function. Integral controller 3, for example, can be implemented using a standard proportional-integral controller, which is part of the Position control function, in which the transmission coefficient of the proportional part is equal to zero. The proportional-differential controller 16, for example, can be implemented using subtractors, an adder, proportional links and a differential link, which are part of the free functional blocks of the Simovert Masterdrives MC device, and BICO programming technology.

Следящий электропривод работает следующим образом. В соответствии с величиной задающего сигнала, поступающего с выхода блока 1 задания, и сигнала датчика 15 положения интегральный регулятор 3 в совокупности с блоком 8 дифференцирования и пропорционально-дифференциальным регулятором 16 формируют сигнал на входе (входе делимого) блока 4 деления. Одновременно с блока 2 задания на вход регулятора 5 тока и вход (вход делителя) блока 4 деления поступает сигнал, пропорциональный требуемому значению составляющей тока I1dз статора во вращающейся вместе с ротором системе координат. Результат деления с выхода блока 4 является сигналом задания составляющей тока I1qз статора, поступающей на вход регулятора 6 тока. Датчик 14 тока формирует на своих выходах действительные значения проекций вектора тока статора I1d и I1q во вращающейся системе координат, которые получаются посредством измерения фазных токов на втором выходе силового преобразователя 11, трехфазно-двухфазного преобразования и перехода к проекциям через угол поворота ротора, формируемого на выходе блока 9 интегрирования. В свою очередь на вход блока 9 интегрирования подается сигнал, пропорциональный скорости вращения ротора с выхода блока 8 дифференцирования. Регуляторы 5 и 6 тока сравнивают заданные величины проекций вектора тока во вращающейся системе координат с действительными значениями, поступающими с выходов датчика 14 тока, и в соответствии со своими передаточными функциями формируют на своих выходах проекции U1d и U1q на вращающиеся оси вектора напряжения, которое надо подать на статорные обмотки асинхронного электродвигателя 12. Преобразование проекций вектора напряжения в реальное трехфазное напряжение на статорных обмотках осуществляется с помощью преобразователя 7 координат, сумматора 10 и собственно силового преобразователя 11. А именно в преобразователе 7 координат производится вычисление модуля вектора напряжения статора

Figure 00000001
и угла поворота вектора напряжения относительно оси абсцисс вращающейся системы координат
Figure 00000002
. В сумматоре 10 происходит сложение угла ϕ1 с углом поворота ротора ϕр ϕ=ϕ1+ϕр. По сигналам U1 и ϕ на первом выходе силового преобразователя формируется система трехфазного напряжения:Servo drive operates as follows. In accordance with the magnitude of the driving signal coming from the output of the task unit 1 and the signal of the position sensor 15, the integral controller 3, together with the differentiation unit 8 and the proportional-differential controller 16, form a signal at the input (input of the dividend) of the division unit 4. At the same time, from the task unit 2, a signal is proportional to the required value of the stator current component I 1d3 in the coordinate system rotating with the rotor at the input of the current controller 5 and the input (input of the divider) of the division unit 4. The result of dividing from the output of block 4 is a signal for setting the current component I 1qЗ of the stator, which is input to the current controller 6. The current sensor 14 generates at its outputs the actual values of the projections of the stator current vector I 1d and I 1q in a rotating coordinate system, which are obtained by measuring phase currents at the second output of the power converter 11, three-phase-two-phase conversion, and transitioning to the projections through the rotation angle of the rotor formed at the output of integration unit 9. In turn, a signal proportional to the rotor speed from the output of the differentiation unit 8 is supplied to the input of the integration unit 9. Current regulators 5 and 6 compare the set values of the projections of the current vector in the rotating coordinate system with the actual values coming from the outputs of the current sensor 14, and in accordance with their transfer functions, form at their outputs projections U 1d and U 1q onto the rotating axes of the voltage vector, which it is necessary to apply to the stator windings of the asynchronous electric motor 12. The projections of the voltage vector into the real three-phase voltage on the stator windings are converted using a converter of 7 coordinates, sums ator 10 and the actual power converter 11. Namely, in the coordinate converter 7, the module of the stator voltage vector is calculated
Figure 00000001
and the angle of rotation of the voltage vector relative to the abscissa axis of the rotating coordinate system
Figure 00000002
. In the adder 10, the angle ϕ 1 is added to the rotor rotation angle ϕ p ϕ = ϕ 1 + ϕ p . According to the signals U 1 and ϕ, a three-phase voltage system is formed at the first output of the power converter:

Figure 00000003
Figure 00000003

Полученное трехфазное напряжение с первого выхода силового преобразователя 11 заставляет вращаться вал асинхронного электродвигателя 12, который приводит в движение исполнительный механизм 13. Перемещение исполнительного механизма 13 измеряется датчиком 15 положения. Движение продолжается до тех пор, пока величина сигнала с датчика 15 положения не сравняется с величиной задающего сигнала, поступающего с выхода блока 1 задания.The resulting three-phase voltage from the first output of the power converter 11 causes the shaft of the asynchronous electric motor 12 to rotate, which drives the actuator 13. The movement of the actuator 13 is measured by the position sensor 15. The movement continues until the magnitude of the signal from the position sensor 15 is not equal to the magnitude of the reference signal from the output of unit 1 of the job.

Интегральный регулятор 3 компенсирует действие всех помех, охваченных датчиком 15. Пропорционально-дифференциальный регулятор 16 обеспечивает компенсацию основных инерционностей электродвигателя 12 и исполнительного механизма 13.The integral controller 3 compensates for the effect of all the interference covered by the sensor 15. The proportional-differential controller 16 provides compensation for the basic inertia of the motor 12 and the actuator 13.

Для подтверждения высокого быстродействия предлагаемого следящего электропривода с асинхронным электродвигателем рассмотрим его структурную схему (фиг. 2). Она содержит две взаимосвязанные системы управления: систему стабилизации составляющей тока I1d (и, следовательно, потока ψ2 ротора) и систему управления перемещением x исполнительным механизмом (в простейшем случае - углом ϕр поворота вала двигателя). В систему управления перемещением входят четыре контура: контур тока и два контура положения.To confirm the high performance of the proposed tracking electric drive with an asynchronous electric motor, we consider its structural diagram (Fig. 2). It contains two interconnected control systems: the stabilization system of the current component I 1d (and, therefore, the rotor flux ψ 2 ) and the motion control system x by the actuator (in the simplest case, the angle ϕ p of rotation of the motor shaft). The motion control system includes four loops: a current loop and two position loops.

Система стабилизации составляющей тока I1d содержит только один контур - контур тока.The stabilization system of the current component I 1d contains only one circuit - the current circuit.

Контуры тока в обоих системах выполнены идентично и содержат пропорциональные регуляторы тока с коэффициентами передачи kPT, апериодические звенья

Figure 00000004
, характеризующие динамические свойства силового преобразователя, и передаточные функции статорной цепи асинхронного электродвигателя
Figure 00000005
. В этих формулах приняты обозначения:
Figure 00000006
;
Figure 00000007
;
Figure 00000008
;
Figure 00000009
;
Figure 00000010
;
Figure 00000011
; R1 и L1 - активное сопротивление и индуктивность цепи статора;
Figure 00000012
и
Figure 00000013
- приведенные активное сопротивление и индуктивность цепи ротора; L0 - взаимная индуктивность обмоток; kсп и Тсп - коэффициент передачи и постоянная времени силового преобразователя соответственно.The current circuits in both systems are identical and contain proportional current regulators with transmission coefficients k PT , aperiodic links
Figure 00000004
characterizing the dynamic properties of a power converter, and the transfer functions of the stator circuit of an induction motor
Figure 00000005
. In these formulas, the notation:
Figure 00000006
;
Figure 00000007
;
Figure 00000008
;
Figure 00000009
;
Figure 00000010
;
Figure 00000011
; R 1 and L 1 - active resistance and inductance of the stator circuit;
Figure 00000012
and
Figure 00000013
- reduced resistance and inductance of the rotor circuit; L 0 is the mutual inductance of the windings; k sp and T sp - gear ratio and time constant of the power converter, respectively.

В первый (внутренний) контур положения входят пропорционально-дифференциальный регулятор, делительное звено, замкнутый контур тока, множительное звено, интегральное звено

Figure 00000014
и передаточная функция исполнительного механизма
Figure 00000015
. Здесь приняты обозначения: Zп - число пар полюсов асинхронного электродвигателя; Jпр - приведенный момент инерции вала двигателя; kим - коэффициент передачи исполнительного механизма. Делительное и множительное звенья осуществляют взаимосвязь системы стабилизации тока возбуждения с системой управления перемещением через потокосцепление ψ2 ротора, причем потокосцепление связано с проекцией тока I1d посредством передаточной функции
Figure 00000016
.The first (internal) position loop includes a proportional-differential controller, a dividing link, a closed current loop, a multiplier link, an integral link
Figure 00000014
and transfer function of the actuator
Figure 00000015
. Here, the notation is used: Z p - the number of pairs of poles of the induction motor; J CR - reduced moment of inertia of the motor shaft; k them - the gear ratio of the actuator. The dividing and multiplying links interconnect the stabilization system of the excitation current with the motion control system through the rotor flux link ψ 2 , and the flux link is connected with the current projection I 1d through the transfer function
Figure 00000016
.

Пропорционально-дифференциальный регулятор представлен передаточной функциейThe proportional-differential controller is represented by the transfer function

WПД(р) = kПД(ТПДр + 1),W PD (p) = k PD (T PD p + 1),

где kПД - коэффициент передачи, а ТПД - постоянная времени регулятора.where k PD is the transmission coefficient, and T PD is the controller time constant.

Интегральный регулятор внешнего контура положения представлен передаточной функциейThe integral controller of the external position loop is represented by the transfer function

Figure 00000017
Figure 00000017

где ТИ - постоянная времени.where T And - time constant.

Промоделируем рассматриваемый следящий электропривод в среде «MATLAB SIMULINK» для конкретной технической реализации, когда kдп=1, kим=326 дискрет/рад; kсп=0,0067 В/дискрету; Тсп=0,0016 с; R1э=13,53 Ом; Т1э=0,0157 с; Т2=0,0273 с; Zп=1; Jпр=0,001 кгм2; kост=6826 дискрет/А; ТПД=0,4 с; kПД=8; ТИ=0,015 с. График переходного процесса (фиг. 3) показывает, что время переходного процесса по управлению в предлагаемом следящем электроприводе составляет tпп=0,0392 с, а перерегулирование - σ=0%. Для сравнения надо сказать, что время переходного процесса в устройстве, взятом за прототип, при стандартных настройках регуляторов составляет 2,5 с.We simulate the servo drive under consideration in the MATLAB SIMULINK environment for a specific technical implementation, when k dp = 1, k im = 326 discrete / rad; k sp = 0.0067 V / discrete; T sp = 0.0016 s; R 1e = 13.53 ohms; T 1e = 0.0157 s; T 2 = 0.0273 s; Z p = 1; J ol = 0.001 kgm 2 ; k ost = 6826 discrete / A; T PD = 0.4 s; k PD = 8; T And = 0.015 s. The graph of the transition process (Fig. 3) shows that the time of the transition process for control in the proposed tracking electric drive is t pp = 0.0392 s, and overshoot is σ = 0%. For comparison, I must say that the transient time in the device, taken as a prototype, with standard settings of the regulators is 2.5 s.

Отсюда следует, что предложенный следящий электропривод с асинхронным исполнительным двигателем более чем в 40 раз превосходит по быстродействию устройство, взятое за прототип.It follows that the proposed tracking electric drive with an asynchronous executive motor is more than 40 times faster than the device taken as a prototype.

Таким образом, предлагаемый электропривод позволяет повысить быстродействие следящих систем с асинхронными исполнительными двигателями.Thus, the proposed electric drive improves the performance of servo systems with asynchronous actuators.

Claims (1)

Следящий электропривод, содержащий первый и второй блоки задания, интегральный регулятор, блок деления, первый и второй регуляторы тока, преобразователь координат, блок дифференцирования, блок интегрирования, сумматор, силовой преобразователь, асинхронный электродвигатель с исполнительным механизмом, датчик тока и датчик положения, причем выход первого блока задания соединен с первым входом интегрального регулятора, второй вход которого соединен с выходом датчика положения, выход второго блока задания соединен с первыми входами первого регулятора тока и блока деления, выход которого соединен с первым входом второго регулятора тока, выход первого регулятора тока соединен с первым входом преобразователя координат, второй вход которого соединен с выходом второго регулятора тока, первый выход преобразователя координат соединен с первым входом силового преобразователя, выход которого соединен с асинхронным электродвигателем, кинематически связанным с исполнительным механизмом, оснащенным датчиком положения, выход которого соединен с входом блока дифференцирования, второй выход силового преобразователя соединен с первым входом датчика тока, второй вход которого соединен с выходом блока интегрирования и первым входом сумматора, второй выход преобразователя координат соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом силового преобразователя, первый и второй выходы датчика тока соединены соответственно с вторыми входами первого и второго регуляторов тока, а выход блока дифференцирования соединен с входом блока интегрирования, отличающийся тем, что в него дополнительно введен пропорционально-дифференциальный регулятор, причем выход интегрального регулятора соединен с первым входом пропорционально-дифференциального регулятора, выход которого соединен с вторым входом блока деления, второй вход пропорционально-дифференциального регулятора соединен с выходом датчика положения.A servo drive containing the first and second task units, an integral controller, a division unit, a first and second current controller, a coordinate converter, a differentiation unit, an integration unit, an adder, a power converter, an asynchronous electric motor with an actuator, a current sensor and a position sensor, the output being the first task unit is connected to the first input of the integral controller, the second input of which is connected to the output of the position sensor, the output of the second task unit is connected to the first inputs of the first of the current controller and the division unit, the output of which is connected to the first input of the second current controller, the output of the first current controller is connected to the first input of the coordinate converter, the second input of which is connected to the output of the second current controller, the first output of the coordinate converter is connected to the first input of the power converter, output which is connected to an induction motor kinematically connected to an actuator equipped with a position sensor, the output of which is connected to the input of the differentiation unit, the second output of the power converter is connected to the first input of the current sensor, the second input of which is connected to the output of the integration unit and the first input of the adder, the second output of the coordinate converter is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the second input of the power converter, the first and second outputs of the current sensor are connected respectively, with the second inputs of the first and second current regulators, and the output of the differentiation unit is connected to the input of the integration unit, characterized in that it additionally the proportional-differential controller is single, and the output of the integral controller is connected to the first input of the proportional-differential controller, the output of which is connected to the second input of the division unit, the second input of the proportional-differential controller is connected to the output of the position sensor.
RU2015145271A 2015-10-21 2015-10-21 Follow-up drive with induction actuating motor RU2621716C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015145271A RU2621716C2 (en) 2015-10-21 2015-10-21 Follow-up drive with induction actuating motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015145271A RU2621716C2 (en) 2015-10-21 2015-10-21 Follow-up drive with induction actuating motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015145271A RU2015145271A (en) 2017-04-26
RU2621716C2 true RU2621716C2 (en) 2017-06-07

Family

ID=58642177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015145271A RU2621716C2 (en) 2015-10-21 2015-10-21 Follow-up drive with induction actuating motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621716C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU42616U1 (en) * 2004-08-17 2004-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Томская электронная компания" ELECTRIC ACTUATOR OF PIPELINE FITTINGS
DE102006042038B3 (en) * 2006-09-07 2008-02-07 Siemens Ag Field-oriented driven inverter-fed three-phase alternating current motor torque limiting method, involves generating impulse resetting signal when threshold value exceeds or torque-forming current components are unequal
RU2358382C2 (en) * 2006-06-13 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Servo drive with asynchronous motor
US8129936B2 (en) * 2006-10-30 2012-03-06 Bombardier Transportation Gmbh Open-loop and/or closed-loop control system of a 3-phase power converter for the operation of an asynchronous machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU42616U1 (en) * 2004-08-17 2004-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Томская электронная компания" ELECTRIC ACTUATOR OF PIPELINE FITTINGS
RU2358382C2 (en) * 2006-06-13 2009-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Servo drive with asynchronous motor
DE102006042038B3 (en) * 2006-09-07 2008-02-07 Siemens Ag Field-oriented driven inverter-fed three-phase alternating current motor torque limiting method, involves generating impulse resetting signal when threshold value exceeds or torque-forming current components are unequal
US8129936B2 (en) * 2006-10-30 2012-03-06 Bombardier Transportation Gmbh Open-loop and/or closed-loop control system of a 3-phase power converter for the operation of an asynchronous machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015145271A (en) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uddin et al. Development and implementation of a simplified self-tuned neuro–fuzzy-based IM drive
Yan et al. Theory and application of a combined feedback–feedforward control and disturbance observer in linear motor drive wire-EDM machines
US4777422A (en) Induction motor flux estimator/controller
CN109194219B (en) Method and system for controlling permanent magnet synchronous motor based on model-free nonsingular terminal sliding mode
CN108448965B (en) Heavy-load closed-loop driving system and method of two-phase hybrid stepping motor
CN110190793B (en) Two-degree-of-freedom numerical control machine tool and control system and positioning method thereof
Chakraborty et al. Control of permanent magnet synchronous motor (pmsm) using vector control approach
Zorgani et al. A very-low-speed sensorless control induction motor drive with online rotor resistance tuning by using MRAS scheme
Anatolii et al. The comparative analysis of modelling of simscape physical plant system design and armature-controlled system design of DC motor
Tzou DSP-based robust control of an AC induction servo drive for motion control
Khongkoom et al. Control of the position DC servo motor by fuzzy logic
RU2313894C1 (en) Frequency-regulated asynchronous electric motor
EP1746717B1 (en) Method for sensorless speed estimation of an asynchronous induction machine
RU2358382C2 (en) Servo drive with asynchronous motor
RU2621716C2 (en) Follow-up drive with induction actuating motor
RU2580823C2 (en) Servo drive with asynchronous actuating motor
Khlaief et al. Implementation of stator resistanceadaptation for sensorless speed control of IPMSM drive based on nonlinear position observer
Gaeid Optimal gain Kalman filter design with Dc motor speed controlled parameters
RU2459345C2 (en) Method of vector control of induction motor torque and device for its realisation
Farhani et al. A quasi linear parameter varying approach to robust control of an induction machine
Naik et al. Speed control of DC motor using linear and non-linear controllers
Lftisi et al. A novel finite element controller map for intelligent control of induction motors
RU2489798C1 (en) Servo drive
Devanshu et al. DSP based feedback linearization control of vector controlled induction motor drive
Romanov et al. A comparison of hardware implementations of FOC controllers for asynchronous motor drive based on FPGA

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181022