This paper deals with the feedback speed control of a switched reluctance motor using the fractional-order controller. Due to the polar-pole construction and pulsed power windings, at which saturation of the magnetic system occurs, standard PI or PID controllers based on motor description with differential equations of integer order have led to significant errors and inaccuracies in the dynamic and static modes. The purpose of the work is optimization of dynamic and static modes using fractional integral proportional controllers. The goal was achieved by solving the problem of identifying a switched reluctance motor based on the fractional order differential equations with a power of 0.7, parameters found by genetic algorithms. It allowed taking into account the nonlinear dependences of the magnetic flux and torque so that the object behaved like a linear one. Then it became possible to synthesize controllers with a fractional order of integration and differentiation based on standard methods of the theory of the automatic control. It was shown that the parameters of the model changed with voltage regulation. The behavior of a closed system was compared when tuning the speed loop to the technical optimum and fractional order of astaticism 1 , taking into account such changes in the control object. Significance of the results consisted in the fact that the fractional order controllers using a motor model based on a fractional-order differential equation ensured a high quality system (the minimum of the first matching time, the overshoot was no more than 2%), unattainable with classical PID controllers.

S-a studiat sistemul de control al vitezei unui motor electronic-reactiv, ce are ca particularitate saturația sistemului magnetic datorită structurii cu poli evidenţiaţi și alimentării în impuls a înfășurărilor. Descrierea motorului utilizând ecuațiile diferențiale de ordin întreg și utilizarea controlorilor standard PID conduce la erori semnificative și la o precizie redusă a controlului. Scopul lucrării este optimizarea regimurilor dinamice și statice folosind controlere proporționale integrale fracționare. Realizarea obiectivului se atinge prin rezolvarea problemei identificării modelului motorului electronic-reactiv construit pe baza unor ecuații diferențiale de ordin fracționar, care permit să se țină seama de dependențele neliniare ale fluxului magnetic și ale cuplului, astfel încât obiectul să se comporte ca unul liniar. Apoi, devine posibilă sintetizarea regulatorilor cu o ordine fracționată de integrare și diferențiere bazată pe metode standard ale teoriei controlului automat. Ca urmare a studiilor, a fost obținut un model facțional-aperiodic de ordinul 0.7, parametrii cărora au fost determinați folosind algoritmi genetici. Sunt date dependențele câștigului și ale constantei de timp cu mărimea tensiunii aplicate, care sunt utilizate pentru corectarea parametrilor controlerului în funcție de mărimea referinței vitezei. Se compară comportamentul unui sistem închis la setările conturului de viteză pentru modulul optimului şi astatism de ordinul 1+μ. Simularea a fost realizată cu sarcină de tip ventilator la diferite tensiuni aplicate și unghiuri constante de pornire și oprire (7,5° și respectiv 22,5°). Este important ca cei mai buni indicatori ai proceselor tranzitorii sunt asiguraţi de regulatori cu componente fracționate integrate atunci când se instalează un sistem cu o ordine fracționată de astatism de 1.7.

Исследована система управления скоростью вентильно-реактивного двигателя, особенностью которого из-за явнополюсной конструкции и импульсного питания обмоток является насыщение магнитной системы. Описание двигателя с помощью дифференциальных уравнений целого порядка и применение стандартных ПИД-регуляторов приводит к возникновению существенных погрешностей и снижению точности управления. Цель работы – оптимизация динамических и статических режимов с помощью дробных интегрально-пропорциональных регуляторов. Достижение цели обеспечено за счет решения задачи идентификации вентильно-реактивного двигателя моделью, построенной на базе дифференциальных уравнений дробного порядка, которые позволяют учесть нелинейные зависимости магнитного потока и крутящего момента так, что объект ведет себя подобно линейному. Тогда становится возможным синтез регуляторов с дробным порядком интегрирования и дифференцирования на основании стандартных методов теории автоматического управления. В результате исследований получена дробно-апериодическая модель порядка 0.7, параметры которой определены с помощью генетических алгоритмов. Приведены зависимости коэффициента усиления и постоянной времени от величины приложенного напряжения, которые используются для коррекции параметров регулятора в зависимости от величины задания скорости. Сопоставлено поведение замкнутой системы при настройках контура скорости на модульный оптимум и астатизм порядка 1. Проведено моделирование с вентиляторной нагрузкой при разных приложенных напряжениях и постоянных углах включения и выключения (7.5 ° и 22.5 ° соответственно). Важно, что наилучшие показатели переходных процессов (минимальное время первого согласования, перерегулирование не более 2 %) обеспечивают регуляторы с дробно-интегральными составляющими при настройке системы с дробным порядком астатизма 1.7. Значимость результатов заключается в том, что синтез дробноинтегрирующих регуляторов с использованием динамической модели двигателя на базе дифференциального уравнения дробного порядка обеспечивает высокое качество системы, недостижимое с помощью классических ПИД-регуляторов.