УДК621.314.5: 681.537

АНАЛИТИЧЕСКОЕ И МОДЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Герман-Галкин С. Г., Звежевич З. Ч., Поляков Н. А.


Читать статью полностью 

Аннотация

На основе метода основной (гладкой) составляющей и метода результирующего вектора разработано математическое описание активного полупроводникового преобразователя. Получены уравнения, описывающие установившиеся режимы работы активного полупроводникового преобразователя. На их основе рассчитаны и построены регулировочные и электромагнитные характеристики активного полупроводникового преобразователя. Показано, что преобразователь представляет собой существенно нелинейную систему, исследование динамики которой может быть осуществлено только с использованием современных программных продуктов. В пакете Simulink разработана структурная модель активного полупроводникового преобразователя и проведено исследование ее динамики. Моделирование показало, что динамические процессы при переключении активного полупроводникового преобразователя из режима активного выпрямителя в режим ведомого инвертора и обратно существенно нелинейны. При некоторых сочетаниях параметров может наступить отказ в работе преобразователя. Предложена замкнутая нелинейная структура системы управления активным полупроводниковым преобразователем. Синтезированы регуляторы, придающие всей системе заданные статические и динамические характеристики. Разработана структурная модель замкнутой системы, проведено ее исследование и получены динамические характеристики. Результаты исследования подтвердили свойства активного полупроводникового преобразователя, заложенные при его синтезе.


Ключевые слова: активный полупроводниковый преобразователь, активный выпрямитель, статическая характеристика, регулировочная характеристика, токовый коридор

Список литературы
1.     Герман-Галкин С.Г. Виртуальные лаборатории полупроводниковых систем в среде Matlab–Simulink. СПб: Лань, 2013. 448 с.
2.     Булгаков А.А. Новая теория управляемых выпрямителей. М.: Наука, 1970. 320 c.
3.     Герман-Галкин С.Г., Гаврилов Р.С. Исследование активного полупроводникового преобразователя в среде Matlab-Simulink // Электротехника. 2011. Т.82. № 4. С. 51–56.
4.     Zwierzewicz Z. Nonlinear Adaptive Control Synthesis Using Model Basis Functions // International Journal of Factory Automation, Robotics and Soft Computing. 2007. N 2, April. P. 102–107.
5.     Zwierzewicz Z. Nonlinear adaptive tracking-control synthesis for functionally uncertain systems // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 2010. V. 24. N 2. February. P. 96–105.
6.     Szczęsny R. Komputerowa symulacja układów energoelektronicznych. Gdańsk: Wyd/ Politechnika Gdańska. 1999. 317 p.
7.     Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Вып.1. М: Радио и связь, 1992. 72 c.
8.     Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В., Кваснюк А.А. Силовая электроника. М: Издательский дом МЭИ, 2007. 632 с.
9.     Абдуллин А.А., Дроздов В.Н. Анализ робастности неадаптивной системы управления электропривода с вариациями структуры и параметров // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 6 (82). С. 40–44.
10.  Zwierzewicz Z. On Generalization of Integral Control to a Class of Nonlinear Uncertain Systems // Archives of Control Sciences. 2010. V. 20. N 2. P. 187–198.
11.  Zwierzewicz Z. Metody i algorytmy w systemach automatycznego sterowania statkiem. Szczecin: WydawnictwoNaukoweAkademiiMorskiejwSzczecinie. 2012. 179 p.
12.  Борисов П.А., Седнев А.К. Математическое моделирование электропривода постоянного тока с активным выпрямителем // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2009. № 3 (61). С. 35–41.
13.  Борисов П.А., Киреев А.А., Поляков Н.А. Моделирование системы управления трехфазным активным выпрямителем напряжения с преобразованием координат // Известия ТулГУ. Технические науки, 2010. № 3–2. С. 59–64.
14.  Борисов П.А., Томасов В.С. Моделирование и анализ электромагнитных процессов в силовых цепях активных выпрямителей напряжения // Труды V Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение» МКЭЭЭ–2003, Часть I. Украина, Алушта. 2003.
С. 727–730.
15.  Беляков Ю.О., Кульманов В.И. Регулирование гармонического состава выходного напряжения высокочастотного инвертора // Труды МЭИ Электропривод и системы управления. М.: Изд. МЭИ, 2013. Вып. 689. С. 48–55.
16.  Борисов П.А., Поляков Н.А. Синхронизация трехфазных активных выпрямителей напряжения с питающей сетью // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 4 (80). С. 55–60.
17.  Абдуллин А.А., Поляков Н.А. Синтез системы фазовой автоподстройки частоты для трехфазного активного выпрямителя напряжения // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 12. С. 38–43.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика