4 ELEKTRO 6/2014 Vývoj bezsnímačové regulace pohonu s asynchronním strojem (2. část – dokončení)Úvod Ve druhé části příspěvku je popsán kon-krétní návrh a některé výsledky zkoušek apli-kačního programu pro mikroprocesorový re-gulátor trakčního napěťového střídače, který pro svou funkci nevyžaduje snímač k měření skutečné otáčivé rychlosti regulovaného stro-je. Tato struktura se začíná stále více uplatňo-vat v moderních trakčních vozidlech [8], [9].Vedle systému bezsnímačové regulace ob-sahuje navržený software i základní typy vek-torové regulace s použitím otáčkového čidla a pro testovací účely i skalární řízení a mož-nost nezávislého ovládání modulátoru zadá-váním požadované frekvence a poměrného otevření střídače (tab. 1), [1].Bezsnímačová regulace Pro implementaci byla vybrána metoda ze skupiny uzavřených estimátorů pracujících se zpětnou vazbou [6], [7]. V literatuře je popsá-no více modifikací této metody MRAS (Mo-del Reference Adaptive System), lišících se vyhodnocením chybové funkce. Principiálně jich může být nekonečně mnoho. Jde o stejný přístup, který využívají i metody pro korek-ci změn parametrů a jiných chybových vlivů. Na základě vstupních veličin jsou více způso-by vypočítány hodnoty vybraných stavových veličin. Z jejich porovnání lze odvodit korek-ci vybraných parametrů (rotorový odpor, otá-čivá rychlost), vyskytujících se pouze v ně-kterých ze zvolených výpočetních postupů.Matematické modely Matematický model regulovaného stro-je tvoří základ všech moderních regulačních metod. Všechny matematické modely jsou odvozeny ze základních rovnic stroje a lze je převést na soustavu diferenciálních rovnic prvního řádu. S jejich numerickým řešením souvisejí otázky zpracování parametrů, nor-malizace veličin, užití numerických integrač-ních metod a časování výpočtů.Vzhledem k použité metodě optimalizace pohonu zajišťující v každém jeho pracovním bodě generování požadovaného momentu při minimálním modulu statorového proudu [3] se při změně zatížení mění nabuzení stroje, a tedy hodnota hlavní indukčnosti. Respekto-vání této změny je nezbytné pro získání použitelných výsledků.Označení jednotlivých matematických modelů je odvozeno od vstupních veličin pro řešení příslušných rovnic. U elektrických ve-ličin jde o statorové hodnoty. Vedle proudově otáčkového I_ n modelu, dosud používaného ve vyvíjených regulačních systémech, je im-plementován pro estimaci otáček napěťově-proudový U_ I model a napěťově-otáčkový U_ n model. Navíc je v systému implemen-tován další napěťově otáčkový U_ n model, použitý pro účely simulačního ladění. Tento Návrh aplikačního programu pro mikroprocesorový regulátor trakčního napěťového střídače doc. Ing. Jiří Javůrek, CSc.Model U-n un.Takt U1Alpha U1Beta OmgModel R2_ L2 TaktOmgb R2L2_ Lh K4 K5 K6 K7 Lh_ L2 K9 K10 BaseOmg Psi1Alpha Psi1Beta Psi2Alpha Psi2Beta Psi2Mod Psi2Theta Psi2Sin Psi2Cos I1Alpha I1Beta TorqAct Model U-n_ Sim unsim.Takt U1Alpha U1Beta OmgSimul TorqLoad K1 R2_ L2 TaktOmgb R2L2_ Lh K4 K5 K6 K7 Lh_ L2 K9 K10 BaseOmg BaseRpm Psi2Alpha Psi2Beta Psi2Mod Psi2Theta I1Alpha I1Beta I1Mod TorqAct OmgRot OmgRotRpm Model I-n in.Takt I1Alpha I1Beta OmgModel R2_ L2 Lh_ L2 DelL_ L2 R1_ SL1 R1Lh_ SL1L2 ObR2Lh_ L2Zb R2OB_ BB BaseOmg Psi1Alpha Psi1Beta Psi2Alpha Psi2Beta Psi2Mod Psi2Theta Psi2Sin Psi2Cos I1X I1Y TorqAct Psi 1X Psi 1Y U1X U1Y F2 Model U-I ui.Takt I1Alpha I1Beta U1Alpha IntPsi 2Beta CentrAlpha CentrBeta CentrIntAlpha CentrIntBeta R1L2_ Lh U1Beta SL1L2_ Lh IntPsi 2Alpha L2_ Lh Lh_ L2 Psi 2Alpha Psi 2Beta Psi2Mod Psi 2Theta Psi2Sin Psi 2Cos TorqAct TorqRefRampWeakReg Optimum I1XOpt _ i16 I1YOpt_ i16 Psi2Opt_ i16 I16/F32 Release 0 RegI1XYRes & !FlagPsi 2Ex !TorqRefRampPos F2Opt_ i16 I1XOptFil_ i16 Release I1XOptFil _ i16 /I1YOptFilWeak regtorq.output RateFieldWeak regpsi 2.output x I1XOptFilWeak I1XOptFilWeakReg I1YOptFilWeakReg /x F2OptFilWeak Psi2OptFilWeak /Ud filomgmodel .Output Limit L Limit L Neg.fili1xopt fili1yopt filf 2opt filpsi 2opt in.Psi 2Mod Saturat.CoefSat _ i16 I16/F32 CoefSat OmgEst-Err I1Alpha UnPsi2Alpha UnPsi2Sin InPsi 2Alpha UiPsi2Alpha UiPsi2Beta InPsi 2Beta UnPsi 2Cos UnPsi2Beta UnI1Beta UnI1Alpha OmgEst I1Beta Difference 0 OmgEst OmgEst Obr. 1. Matematické modely