ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ
Vector-controlled induction electrical drives are one of the main types of modern AC electrical drives due to the well-known advantages of induction motors. Recent years have been marked by a renewed interest in the further development of IM control methods due to the existing limitations on the use...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1786 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1856544139964841984 |
|---|---|
| author | Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Черненко, О.А. Мельник, А.В. |
| author_facet | Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Черненко, О.А. Мельник, А.В. |
| author_sort | Пересада, С.М. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-01-13T13:00:43Z |
| description | Vector-controlled induction electrical drives are one of the main types of modern AC electrical drives due to the well-known advantages of induction motors. Recent years have been marked by a renewed interest in the further development of IM control methods due to the existing limitations on the use of rare-earth materials in the manufacturing of permanent magnets synchronous motors. A full-scale study of the dynamic and static characteristics of induction motors field-oriented control systems, as well as their comparative analysis with existing analogues, is an important and mandatory stage in the modern AC electrical drives design. Since IM field-oriented control systems are essentially nonlinear multi-dimensional systems with a partially measured state-space vector, there are no general standard methods for design and analysis, including the dynamic and static characteristics investigation under parametric disturbances. Control algorithms are designed based on various conceptual approaches, and the same applies to the research methods of the closed-loop systems robustness properties. The literature offers a large number of both theoretically proven and practical solutions, which use different sets of tests and different criteria for evaluating effectiveness, making their comparative analysis virtually impossible. A systematic approach to comparative testing and analysis of control quality and robustness indicators of field-oriented control systems under disturbance conditions in the form of active rotor resistance variations is proposed. It can be considered as a component of a general testing platform for vector-controlled electrical drives. A comparative study of a class of systems with indirect and direct field orientation, based on the concept of improved (robustified) vector control of IM drives, demonstrates a significant increase in the robustness properties of the flux vector regulation, both in terms of amplitude and angular position. In turn, it compensates for the negative impact of active rotor resistance variations on dynamic control processes and the efficiency of electromechanical energy conversion processes. References 21, figures 6. |
| first_indexed | 2026-02-08T08:14:23Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1786 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:14:23Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-17862026-01-13T13:00:43Z ROBUSTNESS INVESTIGATION OF IMPROVED FIELD-ORIENTED CONTROL SYSTEMS FOR INDUCTION MOTORS ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Черненко, О.А. Мельник, А.В. induction motor field-oriented control robustness comparative investigation full-order flux vector observer energy efficiency static and dynamic performance асинхронний двигун векторне керування робастність порівняльне тестування спостерігач вектора потокозчеплення повного порядку енергоефективність статичні і динамічні характеристики Vector-controlled induction electrical drives are one of the main types of modern AC electrical drives due to the well-known advantages of induction motors. Recent years have been marked by a renewed interest in the further development of IM control methods due to the existing limitations on the use of rare-earth materials in the manufacturing of permanent magnets synchronous motors. A full-scale study of the dynamic and static characteristics of induction motors field-oriented control systems, as well as their comparative analysis with existing analogues, is an important and mandatory stage in the modern AC electrical drives design. Since IM field-oriented control systems are essentially nonlinear multi-dimensional systems with a partially measured state-space vector, there are no general standard methods for design and analysis, including the dynamic and static characteristics investigation under parametric disturbances. Control algorithms are designed based on various conceptual approaches, and the same applies to the research methods of the closed-loop systems robustness properties. The literature offers a large number of both theoretically proven and practical solutions, which use different sets of tests and different criteria for evaluating effectiveness, making their comparative analysis virtually impossible. A systematic approach to comparative testing and analysis of control quality and robustness indicators of field-oriented control systems under disturbance conditions in the form of active rotor resistance variations is proposed. It can be considered as a component of a general testing platform for vector-controlled electrical drives. A comparative study of a class of systems with indirect and direct field orientation, based on the concept of improved (robustified) vector control of IM drives, demonstrates a significant increase in the robustness properties of the flux vector regulation, both in terms of amplitude and angular position. In turn, it compensates for the negative impact of active rotor resistance variations on dynamic control processes and the efficiency of electromechanical energy conversion processes. References 21, figures 6. Векторно-керовані асинхронні електроприводи є одним із основних типів сучасних електроприводів змінного струму завдяки відомим перевагам асинхронних двигунів. Останні роки характеризуються відновленням інтересу до подальшого розвитку методів керування асинхронними двигунами (АД) у зв’язку з існуючими обмеженнями використання постійних магнітів на основі рідкісноземельних матеріалів для виробництва синхронних двигунів. Повномасштабне дослідження динамічних і статичних характеристик систем векторного керування асинхронними двигунами, а також їхній порівняльний аналіз з існуючими аналогами є важливим обов’язковим етапом проектування сучасних електроприводів змінного струму. Оскільки системи векторного керування АД є суттєво нелінійними багатовимірними системами з частково вимірюваним вектором стану, то загальних стандартних методів синтезу і аналізу, у тому числі дослідження динамічних і статичних характеристик в умовах дії параметричних збурень, не існує. Конструювання алгоритмів керування здійснюється на основі різних концептуальних підходів. Це ж стосується і методів дослідження робастності замкнених систем. В літературі запропоновано велику кількість як теоретично обґрунтованих, так і практичних рішень, для яких використовуються різний набір тестів і різні критерії оцінки ефективності, що фактично унеможливлює їх порівняльний аналіз. Запропоновано системний підхід до порівняльного тестування і аналізу показників якості керування та робастності систем векторного керування в умовах дії збурення у вигляді варіацій активного опору роторного кола, який може розглядатися як складова загальної платформи тестування векторно-керованих електроприводів. Порівняльне дослідження класу систем з непрямим і прямим полеорієнтуванням, які базуються на концепції покращеного (робастифікованого) векторного керування АД, демонструє значне підвищення властивостей робастності відпрацювання вектора потокозчеплення як за амплітудою, так і за кутовим положенням, що, в свою чергу, забезпечує компенсацію негативного впливу варіацій активного опору ротора на динамічні процеси регулювання і ефективність процесів електромеханічного перетворення енергії. Бібл. 21, рис. 6. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2026-01-09 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1786 10.15407/techned2026.01.023 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 1 (2026): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 1 (2026): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 023 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2026.01 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1786/1574 Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | асинхронний двигун векторне керування робастність порівняльне тестування спостерігач вектора потокозчеплення повного порядку енергоефективність статичні і динамічні характеристики Пересада, С.М. Ніконенко, Є.О. Черненко, О.А. Мельник, А.В. ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ |
| title | ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ |
| title_alt | ROBUSTNESS INVESTIGATION OF IMPROVED FIELD-ORIENTED CONTROL SYSTEMS FOR INDUCTION MOTORS |
| title_full | ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ |
| title_fullStr | ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ |
| title_full_unstemmed | ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ |
| title_short | ДОСЛІДЖЕННЯ РОБАСТНОСТІ СИСТЕМ ПОКРАЩЕНОГО ВЕКТОРНОГО КЕРУВАННЯ АСИНХРОННИМИ ДВИГУНАМИ |
| title_sort | дослідження робастності систем покращеного векторного керування асинхронними двигунами |
| topic | асинхронний двигун векторне керування робастність порівняльне тестування спостерігач вектора потокозчеплення повного порядку енергоефективність статичні і динамічні характеристики |
| topic_facet | induction motor field-oriented control robustness comparative investigation full-order flux vector observer energy efficiency static and dynamic performance асинхронний двигун векторне керування робастність порівняльне тестування спостерігач вектора потокозчеплення повного порядку енергоефективність статичні і динамічні характеристики |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1786 |
| work_keys_str_mv | AT peresadasm robustnessinvestigationofimprovedfieldorientedcontrolsystemsforinductionmotors AT níkonenkoêo robustnessinvestigationofimprovedfieldorientedcontrolsystemsforinductionmotors AT černenkooa robustnessinvestigationofimprovedfieldorientedcontrolsystemsforinductionmotors AT melʹnikav robustnessinvestigationofimprovedfieldorientedcontrolsystemsforinductionmotors AT peresadasm doslídžennârobastnostísistempokraŝenogovektornogokeruvannâasinhronnimidvigunami AT níkonenkoêo doslídžennârobastnostísistempokraŝenogovektornogokeruvannâasinhronnimidvigunami AT černenkooa doslídžennârobastnostísistempokraŝenogovektornogokeruvannâasinhronnimidvigunami AT melʹnikav doslídžennârobastnostísistempokraŝenogovektornogokeruvannâasinhronnimidvigunami |