Vladislav Vladimirovich Bozhko

Abstract

Theme of master's work:

"Research of inductional motor control systems with application of artificial neuron networks"

An asynchronous engine is the simplest in exploitation and relatively cheap in making in comparison with other electric machines. In the last decades achievement in area of semiconducting transforming technique and theory of machines of alternating current have allowed to get the high-dynamic highly controlled systems of electrical drives on the base of asynchronous engine. These achievements allowed to extend a region of application of asynchronous electrical drive from the domestic economy to precision engineering and space industry. However the further expansion of region of application of economical asynchronous electrical drive has shown, that it is a complex dynamic object which requires untraditional algorithms to provide high-quality control.
On the other hand neural networks methods of control of the dynamic objects have recently new development. Appearance of fast-acting microprocessors and specialized software was pre-condition.
The introduction of neural networks technologies in the control systems of asynchronous electrical drive allows to improve the functions of control and identification, to promote robustness of control systems.
Thus, questions of research of the neural networks control systems by asynchronous electrical drive are an actual task.

Aim and tasks

Aim of the work is to explore the control systems by asynchronous electrical drive with the neural networks regulators and identifiers of co-ordinates.
To achieve this aim it is necessary to decide the followings tasks:

• development of mathematical models of the vector control system and of direct torque control system of asynchronous engine;
• identification of rotor flux by the artificial neural network for the vector control system;
• identification of stator flux by the artificial neural network for the direct torque control system;
• identification of engine parameters through the artificial neural network;
• correction of control influences by the artificial neural network in the vector control system.

Scientific novelty and practical value

At present there aren't enough works in the available scientific literature, which would fully and thoroughly expose all questions of application of artificial neural networks in the control systems of electrical drive with the asynchronous engine.

Conclusions

On the given stage of research it is possible to make the followings conclusions:

• Where is a possible to use artificial neural networks as identifiers of co-ordinates in drives of alternating current;
• Optimum structures of artificial neural networks as identifiers of co-ordinates in drives of alternating current are determined by the experimental way or with the help of the mathematical simulation;
• The use of neuroidentifiers lowers the susceptibility of the control systems to the change of motor’s parameters;
• The decision of control tasks using the artificial neural networks will allow additionally to improve dynamic and static properties of electrical drive of alternating current.

Literature

1. Сметана І.В., Лозинський А.О. Застосування штучних нейронних мереж для підвищення точності ідентифікації потокозчеплення в системах електроприводу з векторним керуванням // Міжв. наук.-техн. збірник “Електромашинобудування та електрообладнання”, вип. 63, – Київ: Техніки, 2004. – С. 7-16.
2. Сметана І.В., Лозинський А.О., Паранчук Я.С. Ідентифікація потокозчеплення в системах керування електроприводом змінного струму // Матеріали 9-ої міжнародної конференції по автоматичному управлінню «Автоматика – 2002». – Донецьк, – 2002. – Т.1, – С. 176-177.
3. Пересада С.М., Ковбаса С.Н. Простое бездатчиковое управление асинхронным двигателем с естественной ориентацией по полю машины // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2002, №12, т.1, – С. 64-68.
4. Пересада С.М., Ковбаса С.Н., Середа А.Н. Аналитическое решение проблемы идентификации параметров асинхронного двигателя // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2005, №45, т.1, – С. 47-49.
5. Потапенко Е.М., Потапенко Е.Е., Бичай В.Г. Согласование оптимальных режимов векторного управления асинхронным двигателем // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2002, №12, т.1, – С. 93-97.
6. Потапенко Е.М., Потапенко Е.Е. Оценка векторов потокосцеплений и их скоростей в двигателях переменного тока // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2003, №10, т.1, – С. 105-107.
7. Потапенко Е.М., Потапенко Е.Е., Соломаха А.В. Простая система векторного управления асинхронными двигателями с клеммными измерениями // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2005, №45, – С. 134-136.
8. Півняк Г.Г., Бешта О.С., Балахонцев О.В., Худ олій С.С. Дискретна модель частотно-регульованого асинхронного електропривода для задач ідентифікації // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2003, №10, т.1 – С. 34-36.
9. Андрющенко О.А., Шевченко С.Б. Улучшение энергетики асинхронного электропривода с векторным управлением // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2005, №45 – С. 394-395.
10. Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Барац Е.И., Аверьянов М.А., Костылев А.В. Нейронный наблюдатель для асинхронного электропривода с прямым управлением моментом // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2002, №12, т.1 – С. 60-61.
11. Браславский И.Я., Ишматов З.Ш. Опыт внедрения энергосберегающих технологий на основе частотно-управляемых асинхронных электроприводов // Вісник НТУ «ХПІ». Збірник наукових праць. Тематичний збірник наукових праць «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика». – Харків: НТУ «ХПІ», 2002, №12, т.1 – С. 169-170.
12. Bimal K. Bose, Nitin R. Patel, and Kaushik Rajashekara. A Neuro-Fuzzy-Based On-Line Efficiency Optimization Control Of A Stator Flux-Oriented Direct Vector-Controlled Induction Motor Drive / Ieee Transactions On Industrial Electronics, Vol. 44, No. 2, April 1997
13. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления / Под ред. Н.Д. Егупова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. – 744 с.
14. Нейросетевые системы управления / Терехов В.А., Ефимов Д.В., Тюкин И.Ю. – Высш. шк. 2002. – 183 с.
15. Интеллектуальные технологии управления. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика / Усков А.А., Кузьмин А.В. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 143 с.
16. Методы современной теории автоматического управления / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. – М.: Из-во МГТУ им. Баумана, 2004. – 784 с.
17. Системы управления электроприводов : учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.М. Терехов, О.И. Осипов ; под ред. В.М. Терехов. – 2-е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 304 с.
18. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием : учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 272 с.
19. Электрические машины : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с.
20. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: Учебник для вузов / М.П.Белов, В.А. Новиков, Л.Н.Рассудов – 2-е изд., стер – М. : Издательский центр «Академия», 2004. – 576 с.
21. Инженеринг электроприводов и систем автоматизации : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / [М.П.Белов, О.И.Зементов, А.Е.Козярук и др.] ; под ред. В.А. Новикова, Л.М. Чернигова. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 368 с.
22. Сучасні частотно-регульовані асинхронні електроприводи з широтно-імпульсною модуляцією : Монографія. – Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2006. – 470 с. – Рос.мовою.
23. Нейронные сети в задачах роботехники / Скляренко Е.Г. – http://www.dgma.donetsk.ua/~ek/sc/neyro2002/2002/art16.htm
24. Датчик момента асинхронного двигателя на основе искусственной нейронной сети / Меркушев Д. В. – http://nostalgia.ncstu.ru/content/_docs/pdf/conf/past/2003/4st/08/04.pdf