Вентильные двигатели (ВД) широко применяются в судоходстве, системах автоматизации, робототехнике, транспортных и бытовых устройствах благодаря их высокой надежности, компактности и энергоэффективности. Однако их управление представляет собой сложную задачу, особенно в условиях переменных нагрузок, нестабильного электропитания и изменяющихся параметров внешней среды. Эти факторы могут значительно ухудшать динамические и энергетические характеристики привода, вызывать перегрев и ускоренный износ оборудования.
Традиционные методы управления обеспечивают приемлемую точность в установившихся режимах, но не обладают достаточной гибкостью при изменении внешних условий. В связи с этим возрастает интерес к адаптивным алгоритмам, способным изменять свои параметры в реальном времени в зависимости от текущего состояния системы. Это позволяет не только повысить точность регулирования и устойчивость системы, но и существенно снизить механические и термические нагрузки на двигатель. Целью данной работы является анализ и сравнительная оценка эффективности различных алгоритмов адаптивного управления ВД в условиях переменных нагрузок и нестабильных режимов работы.
Важный класс электромашин, использующих электронное управление для формирования вращающего момента, называется ВД. Их особенность заключается в отсутствии механического коммутационного узла, что обеспечивает высокую надежность, снижает износ и повышает производительность системы. Коммутация осуществляется за счет электронного преобразователя, который синхронизирует подачу токов в обмотки статора с положением ротора, получаемым с помощью датчиков или оценочных алгоритмов.
Наиболее широко применяемыми типами ВД в современной технике являются бесщеточные двигатели постоянного тока (brushless direct current, BLDC) и реактивные (switched reluctance motors, SRM). Конструкция первого типа основана на размещении постоянных магнитов на роторе и обмоток возбуждения на статоре. Такое исполнение позволяет добиться высокой удельной мощности, превосходных динамических характеристик и эффективности за счет отсутствия механических потерь на коммутацию. В свою очередь, SRM имеют зубчатый ротор без возбуждающих элементов. Подобная конструкция делает их простыми в изготовлении, надежными в эксплуатации и особенно устойчивыми к температурным воздействиям.