Система керування тяговим асинхронним електроприводом рудничного електровозу з використанням апарату нечіткої логіки

Abstract

Мета дослідження – розробка системи керування тяговим асинхронним електроприводом рудничного електровозу з використанням апарату нечіткої логіки. Об’єкт дослідження – система керування тяговим асинхронним електроприводом рудничного електровозу. Предмет дослідження – тяговий асинхронний електропривод рудничного електровозу. Застосування нечіткого керування найбільше ефективно в тих випадках, коли відсутня явна модель процесу або аналітична модель є занадто складною для вистави (наприклад, системи з декількома входами й декількома виходами) або для одержання розв'язків у реальному масштабі часу. Асинхронний тяговий електропривод рудничних електровозів, як об'єкт керування, підпадає під рекомендації застосування нечіткого керування. Відсутність явної моделі процесу, що не піддаються строгому математичному опису. Так, заздалегідь не відомий коефіцієнт зчеплення електровоза з рейками, крім того, при роботі тягових двигунів відбувається перерозподіл навантажень на осі колісних пар — одні осі трохи розвантажуються, а інші перевантажуються. Параметри обмоток асинхронного двигуна не є величинами постійними. Система керування багатодвигунним електроприводом складається із двох рівнів: нижнього із класичною системою векторного керування ТАД і верхнього з регулятором нечіткої логіки — регулятором сигналів завдання швидкості обертання роторів ТАД (індивідуально для кожного електропривода). Результати представлені на графіках перехідних процесів показують, що система нечіткого векторного керування в порівнянні із класичною системою векторного керування має приблизно в 8 раз більш високу швидкодію в пускових режимах і приблизно в 13,5 рази швидше при накиді навантаження. Неузгодженість швидкостей обертання роторів АД нижче в 10,1 рази, а фактичні відхилення частот обертання електроприводів від заданої нижче в 1,89 рази при навантаженні 2,4 Нм і в 2,21 рази нижче при навантаженні 3 Нм.