Факторные модели оптимальных коэффициентов пропорционально-интегрального регулятора на основе имитационного моделирования системы векторного управления гибридного шагового двигателя - Санников, Павел Александрович; Лекомцев, Павел Валерьевич (Интеллектуальные системы в производстве, 2022)
В статье рассмотрено моделирование системы управления электроприводом на основе гибридного шагового двигателя (ГШД) с обратной связью. Реализована модель системы управления ГШД 34HS5435C-02B2, основанная на алгоритме векторного управления. Пропускная способность контура тока составила 1370 Гц, контура скорости - 350 Гц. Применение процедуры оптимизации при определении коэффициентов регуляторов позволило существенно улучшить характеристики динамической системы по сравнению с классическими методами расчета. Критерием оптимизации являлось время переходного процесса и величина перерегулирования при ступенчатом воздействии, а также нулевая статическая ошибка регулирования. Методом регрессионного анализа получены факторные модели оптимальных коэффициентов пропорционально-интегральных (ПИ) регуляторов в контуре скорости для рассматриваемого двигателя при разных моментах сопротивления нагрузки (TL) и моментах инерции, приведенных к валу двигателя (J). Анализ полученных зависимостей показал, что на пропорциональный коэффициент (Kp) наибольшее влияние оказывает момент нагрузки TL , на интегральный (Ki) - момент инерции J. Наибольшее значение KP = 3,049 выявлено при TL = 10 Нм , J = 15 Jm , наименьшее значение KP = 0,03 при TL = 0 Нм , J = Jm , в то время как наибольшее значение KI = 1036 выявлено при TL = 10 Нм , J = 7,5 Jm, а наименьшее KI=0,12 при TL = 0 Нм , J = Jm(Jm - момент инерции вала двигателя). Полученные зависимости можно применять в адаптивных системах управления гибридного шагового двигателя 34HS5435C-02B2, отвечающих требованиям максимальной точности и быстродействия.