Синтез пристрою оцінювання параметрів синусоїдного сигналу, адитивно змішаного з одиночною імпульсною завадою

Abstract

UA: Величини електричних параметрів обмотки статора асинхронного трифазного електродвигуна суттєво визначають його технічний стан і тому можуть бути використані з метою його діагностики. Вказані електричні параметри можна неперервно контролювати шляхом введеного в обмотку малого тестового струму відомої частоти, вимірюючи його амплітуду та початкову фазу. Точність їх вимірювання може виявитися неприпустимо низькою з причини наявності коротких імпульсних завад у вимірювальній інформації. У роботі отримане імовірнісне математичне описання реалізації суми сигналу та імпульсної завади у вигляді функції правдоподібності цієї реалізації. Вираз для цієї функції дає змогу описати характерний випадок, в якому на інтервалі часу, вільному від імпульсної завади, відсутні будь-які завади взагалі. Для тестового струму, який є синусоїдним з відомою частотою, але невідомими амплітудою та початковою фазою, отримано математичні вирази для оцінок цих двох параметрів за результатами спостереження вказаного струму на фоні одиночної імпульсної завади. За цими математичними виразами, використовуючи функцію правдоподібності як цільову, побудовано структурну схему пристрою оцінювання амплітуди та початкової фази струму тестування обмотки статора трифазного асинхронного електродвигуна. Процедуру оцінювання параметрів тестового сигналу сформовано у вигляді, який дає змогу застосувати широке коло доступних методів розрахунку кінцевих величин оцінок при максимізації функції правдоподібності за часовими параметрами імпульсної завади.

EN: The magnitudes of the electrical parameters of the stator winding of an asynchronous three-phase electric motor significantly determine its technical condition and therefore can be used for the purpose of its diagnosis. The indicated electrical parameters can be continuously monitored by introducing a small test current of known frequency into the winding, measuring its amplitude and initial phase. The accuracy of their measurement may be unacceptably low due to the presence of short pulse disturbances in the measurement information. In the work, a probabilistic mathematical description of the implementation of the sum of the signal and the impulse interference in the form of a probability function of this implementation is obtained. The expression for this function makes it possible to describe the characteristic case in which there are no disturbances at all during the time interval free from impulse interference. For the test current, which is sinusoidal with a known frequency, but unknown amplitude and initial phase, mathematical expressions for estimates of these two parameters are obtained based on the results of observing the specified current against the background of a single impulse disturbance. According to these mathematical expressions, using the probability function as a target, a structural diagram of the device for evaluating the amplitude and the initial phase of the current for testing the stator winding of a three-phase asynchronous electric motor is built. The procedure for estimating the parameters of the test signal is formed in a form that makes it possible to apply a wide range of available methods for calculating the final values of the estimates when maximizing the likelihood function based on the time parameters of the impulse disturbance.