Представлен алгоритм адаптивного бессенсорного управления синхронным двигателем с постоянными магнитами, основанный на нелинейном наблюдателе положения ротора. Предложенный алгоритм базируется на методе векторного управления, в котором использованы оценки положения и скорости для генерации управляющих сигналов. Разработанный наблюдатель положения является развитием недавно предложенного наблюдателя, в котором оценка положения ротора рассчитывается исходя из оценок магнитного потока. Ключевая особенность данного наблюдателя заключается в том, что для оценки положения должны быть известны только два параметра двигателя-сопротивление и индуктивность статора. Результаты экспериментов, выполненных в работе, демонстрируют эффективность бессенсорного алгоритма управления с исходным наблюдателем по сравнению с современным промышленным бессенсорным регулятором. В свою очередь, предложенный бессенсорный алгоритм управления с модифицированным наблюдателем позволяет достичь более высокой точности оценки положения по сравнению с оригинальной версией. Ключевые слова бессенсорное управление, синхронный двигатель с постоянными магнитами, адаптивное управление, нелинейный наблюдатель, идентификация параметров Благодарности Работа выполнена при государственной финансовой поддержке ведущих университетов (субсидия 074-U01) и при финансовой поддержке РФФИ (грант 17-58-53129). Авторы выражают особую благодарность Слободану Вукосавичу, Александру Станковичу и Ромео Ортеге за оказанную помощь в данной работе.

Many control methods involve the use of real-time values of the vector of state variables or its estimates. The article considers the problem of state variables observer design for a nonlinear non-stationary plant of a wider class compared to the known analogs. To solve the problem, some assumptions are introduced and assume that the plant parameters are partially unknown functions of time that have a polynomial form. Each unknown parameter is polynomial functions of time with unknown coefficients. The problem of observer design is solved in a class of identification methods that involve the transformation of the original nonlinear mathematical model of the plant to a linear static regression. In this problem, instead of the usual unknown constant parameters, there are unknown functions of time which are estimated. To recover variables of unknown parameters, the method of dynamic regressor extension and mixing (DREM) is used. The method allows getting monotone estimates, as well as accelerating the convergence of estimates to true values. The proposed approach allows obtaining accurate parametrizations of a nonlinear nonstationary system, including exponentially decaying terms associated with using dynamic filters. The resulting regression equations explicitly depend on the tuning parameters and changing the values of these parameters yields a system of linearly independent regression equations, which can be decomposed then into scalar regression equations. An observer of the parameters and state variables of the system is designed on the basis of scalar regression equations and considered assumptions about models of non-stationary parameters. The application of the proposed approach allows solving the problems of restoring unmeasured variables and signals of real control systems and also makes it possible to identify unknown time-varying parameters, which in turn is an actual self-contained problem. The approach can be applied in control of chemical processes, electrical converters, as well as in a number of other technical applications.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики,

Рассмотрена задача идентификации линейно меняющейся частоты синусоидального сигнала, имеющего неизвестные амплитуду и фазу, возникающая, например, при управлении телескопом. Традиционно методы синтеза алгоритмов идентификации линейно меняющейся частоты синусоидального сигнала используют неограниченные функции времени, что вызывает технические проблемы, поскольку в этом случае наличие шумов при измерении может существенно исказить настраиваемый параметр. Предложен подход к идентификации линейно меняющейся частоты, предусматривающий итеративную фильтрацию (с использованием линейных устойчивых звеньев первого порядка) измеряемого синусоидального сигнала, которая позволяет получить простую линейную регрессионную модель с одним неизвестным постоянным параметром. Приведены результаты компьютерного моделирования, иллюстрирующие работоспособность представленного алгоритма идентификации. Компьютерное моделирование выполнено как при наличии шумов в измерениях, так и в их отсутствие. Путем компьютерного моделирования проведен сравнительный анализ предлагаемого подхода с полученными ранее методами, и показано, что представленное решение обеспечивает существенное повышение точности идентификации неизвестной частоты при наличии шумов. Ключевые слова идентификация, синусоидальные сигналы, нестационарная частота, линейная регрессионная модель, робастность Благодарности Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, контракт № 18-19-00627

АннотацияПредмет исследования. В работе представлен метод улучшения параметрической сходимости и повышения качества переходных процессов в задаче прямой адаптивной компенсации мультисинусоидальных возмущений. Предложенный метод улучшает качество функционирования существующих алгоритмов и обеспечивает монотонность переходных процессов. Метод. Для оценивания параметров возмущения использовалась процедура динамического расширения регрессора с последующим применением дискретного градиентного алгоритма. Основные результаты. Доказана применимость схемы Крейссельмейера как алгоритма расширения в процедуре динамического расширения регрессора. Приведены результаты численного моделирования, иллюстрирующие улучшение переходных процессов оценивания параметров неизмеряемого возмущения при использовании процедуры динамического расширения регрессора. Практическая значимость. Результаты работы могут быть востребованы при решении практических задач в областях обработки и оценивания гармонических и мультигармонических сигналов, в частности при компенсации вибраций в электромеханических системах. Ключевые слова процедура динамического расширения регрессора, схема Крейссельмейера, свойство неисчезающего возбуждения, дискретные системы, сходимость, идентификация параметров, возмущение, компенсация возмущений Ссылка для цитирования: