БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА
Для системи керування машиною подвійного живлення (МПЖ), що запропонована авторами в попередніх публікаціях, синтезований дискретний розширений спостерігач Калмана з метою створення бездатчикової релейно-векторної системи керування МПЖ із двома контурами екстремального керування. Спостерігач Калмана...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1801 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Репозитарії
Technical Electrodynamics| _version_ | 1863945784456642560 |
|---|---|
| author | Садовой, О.В. Клюєв, О.В. Сохіна, Ю.В. |
| author_facet | Садовой, О.В. Клюєв, О.В. Сохіна, Ю.В. |
| author_sort | Садовой, О.В. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-04-30T10:09:45Z |
| description | Для системи керування машиною подвійного живлення (МПЖ), що запропонована авторами в попередніх публікаціях, синтезований дискретний розширений спостерігач Калмана з метою створення бездатчикової релейно-векторної системи керування МПЖ із двома контурами екстремального керування. Спостерігач Калмана доволі високого порядку крім ідентифікації опорного вектора потокозчеплення статора і кутової швидкості обертання ротора, що достатньо для асинхронних машин (АМ) з короткозамкненим ротором і керуванням за статором, оцінює також кут повороту ротора і зовнішнє збурення, за яке приймають момент навантаження на валу МПЖ. Друга особливість запропонованого спостерігача Калмана полягає в тому, що проєкції вектора напруги статора на ортогональні осі, зв'язані з ротором, були включені до складу матриці стану спостерігача і, тим самим, розраховувалися як змінні стану спостерігача, а не як зовнішні впливи, якими є тільки керуючі напруги, що подаються в коло ротора МПЖ. У каналах реактивних потужностей ротора і статора здійснюється оптимізація енергетичних показників МПЖ у сталих режимах роботи. Стандартний алгоритм калмановської фільтрації застосований у цій роботі для детермінованої системи з метою здійснення ідентифікації всіх необхідних змінних стану процесу керування в одному спостерігачі. При цьому алгоритм спостерігача Калмана працює стійко внаслідок того, що вимірювані струми ротора МПЖ, по відхиленнях від яких реалізуються коригувальні зворотні зв'язки, містять за прямого релейного керування високочастотні пульсації, які сприймаються спостерігачем як випадкові перешкоди вимірювань. Методом математичного моделювання для МПЖ із вентиляторним навантаженням на валу теоретично підтверджена висока якість регулювання швидкості та досягнення екстремальних значень енергетичних показників у статиці з бездатчиковою системою керування на основі запропонованого спостерігача Калмана. Бібл. 21, рис. 1. |
| first_indexed | 2026-05-01T01:00:21Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1801 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| last_indexed | 2026-05-01T01:00:21Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-18012026-04-30T10:09:45Z БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА SENSORLESS VECTOR SYSTEM OF EXTREMUM CONTROL FOR A DOUBLY FED MACHINE USING A KALMAN OBSERVER Садовой, О.В. Клюєв, О.В. Сохіна, Ю.В. машина подвійного живлення векторне полеорієнтоване керування релейний регулятор екстремальне керування бездатчикова система керування дискретний розширений спостерігач Калмана doubly fed machine vector field-oriented control relay controller extremum control sensorless control system discrete extended Kalman observer Для системи керування машиною подвійного живлення (МПЖ), що запропонована авторами в попередніх публікаціях, синтезований дискретний розширений спостерігач Калмана з метою створення бездатчикової релейно-векторної системи керування МПЖ із двома контурами екстремального керування. Спостерігач Калмана доволі високого порядку крім ідентифікації опорного вектора потокозчеплення статора і кутової швидкості обертання ротора, що достатньо для асинхронних машин (АМ) з короткозамкненим ротором і керуванням за статором, оцінює також кут повороту ротора і зовнішнє збурення, за яке приймають момент навантаження на валу МПЖ. Друга особливість запропонованого спостерігача Калмана полягає в тому, що проєкції вектора напруги статора на ортогональні осі, зв'язані з ротором, були включені до складу матриці стану спостерігача і, тим самим, розраховувалися як змінні стану спостерігача, а не як зовнішні впливи, якими є тільки керуючі напруги, що подаються в коло ротора МПЖ. У каналах реактивних потужностей ротора і статора здійснюється оптимізація енергетичних показників МПЖ у сталих режимах роботи. Стандартний алгоритм калмановської фільтрації застосований у цій роботі для детермінованої системи з метою здійснення ідентифікації всіх необхідних змінних стану процесу керування в одному спостерігачі. При цьому алгоритм спостерігача Калмана працює стійко внаслідок того, що вимірювані струми ротора МПЖ, по відхиленнях від яких реалізуються коригувальні зворотні зв'язки, містять за прямого релейного керування високочастотні пульсації, які сприймаються спостерігачем як випадкові перешкоди вимірювань. Методом математичного моделювання для МПЖ із вентиляторним навантаженням на валу теоретично підтверджена висока якість регулювання швидкості та досягнення екстремальних значень енергетичних показників у статиці з бездатчиковою системою керування на основі запропонованого спостерігача Калмана. Бібл. 21, рис. 1. In this paper for the control system of a doubly fed machine (DFM) previously proposed by the authors, a discrete extended Kalman observer is synthesized in order to develop a sensorless relay – vector control system for the DFM with two extremum regulation loops. The Kalman observer is of relatively high order because in addition to identifying the reference stator flux linkage vector and rotor angular speed – which is sufficient for induction machines (IM) with a squirrel-cage rotor controlled through the stator – this observer also estimates the rotor position angle and the external disturbance, represented by the static load torque applied to the DFM shaft. A second feature of the proposed Kalman observer lies in the inclusion of the stator voltage vector projections onto the orthogonal rotor-related axes within the observer’s state matrix. Thus, these projections are computed as state variables rather than external inputs, with the only external control actions being the voltages applied to the rotor circuit of the DFM. In the rotor and stator reactive power channels optimization of the DFM’s energy performance is achieved under steady-state operating conditions. The standard Kalman filtering algorithm is applied here to a deterministic system to enable the identification of all necessary process variables within a single observer. The Kalman observer operates stably because the measured rotor currents of the DFM, from whose estimation errors the corrective feedbacks are formed, contain high-frequency pulsations under direct relay control; these pulsations are perceived by the observer as random measurement noise. Through mathematical modeling of a DFM with a fan-type mechanical load on the shaft, the high quality of speed regulation and the achievement of extremal energy performance values in steady state have been theoretically confirmed for the sensorless control system based on the proposed Kalman observer. References 21, figure 1. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2026-04-30 Article Article https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1801 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 3 (2026): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 032 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 3 (2026): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 032 2218-1903 1607-7970 Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | машина подвійного живлення векторне полеорієнтоване керування релейний регулятор екстремальне керування бездатчикова система керування дискретний розширений спостерігач Калмана Садовой, О.В. Клюєв, О.В. Сохіна, Ю.В. БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА |
| title | БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА |
| title_alt | SENSORLESS VECTOR SYSTEM OF EXTREMUM CONTROL FOR A DOUBLY FED MACHINE USING A KALMAN OBSERVER |
| title_full | БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА |
| title_fullStr | БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА |
| title_full_unstemmed | БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА |
| title_short | БЕЗДАТЧИКОВА ВЕКТОРНА СИСТЕМА ЕКСТРЕМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ МАШИНОЮ ПОДВІЙНОГО ЖИВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СПОСТЕРІГАЧА КАЛМАНА |
| title_sort | бездатчикова векторна система екстремального керування машиною подвійного живлення з використанням спостерігача калмана |
| topic | машина подвійного живлення векторне полеорієнтоване керування релейний регулятор екстремальне керування бездатчикова система керування дискретний розширений спостерігач Калмана |
| topic_facet | машина подвійного живлення векторне полеорієнтоване керування релейний регулятор екстремальне керування бездатчикова система керування дискретний розширений спостерігач Калмана doubly fed machine vector field-oriented control relay controller extremum control sensorless control system discrete extended Kalman observer |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1801 |
| work_keys_str_mv | AT sadovojov bezdatčikovavektornasistemaekstremalʹnogokeruvannâmašinoûpodvíjnogoživlennâzvikoristannâmsposterígačakalmana AT klûêvov bezdatčikovavektornasistemaekstremalʹnogokeruvannâmašinoûpodvíjnogoživlennâzvikoristannâmsposterígačakalmana AT sohínaûv bezdatčikovavektornasistemaekstremalʹnogokeruvannâmašinoûpodvíjnogoživlennâzvikoristannâmsposterígačakalmana AT sadovojov sensorlessvectorsystemofextremumcontrolforadoublyfedmachineusingakalmanobserver AT klûêvov sensorlessvectorsystemofextremumcontrolforadoublyfedmachineusingakalmanobserver AT sohínaûv sensorlessvectorsystemofextremumcontrolforadoublyfedmachineusingakalmanobserver |