probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2020-22-1-86-97probener-1309Research ArticleЭЛЕКТРОТЕХНИКАELECTRICAL ENGINEERINGМетод формирования Qтаблиц для автоматизированного контроля параметров электромеханических преобразователей с применением линейного интегрального критерияQ-tables formation method for automated monitoring of electromechanical converters parameters with application of linear integral criterionМалёвН. А.MalevN. A.

Малёв Николай Анатольевич – доцент кафедры Приборостроение и мехатроника

Казань

Nikolai A. Malev

Kazan

maleeev@mail.ruПогодицкийО. В.PogoditskyO. V.

Погодицкий Олег Владиславович – кандидат технических наук, доцент кафедры Приборостроение и мехатроника

Казань

Oleg V. Pogoditsky 

Kazan

МалационА. С.MalacionA. S.

Малацион Алексей Сергеевич – кандидат технических наук, начальник отдела автоматизации

Казань

Malacion S. Alexey

Kazan

Казанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian FederationООО «Стэк Мастер»РоссияLLC «Stek Master»Russian Federation2020140520202228697Copyright © Малёв Н.А., Погодицкий О.В., Малацион А.С., 20202020Малёв Н.А., Погодицкий О.В., Малацион А.С.Malev N.A., Pogoditsky O.V., Malacion A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/1309

В процессе функционирования рабочих комплексов с электромеханическими преобразователями, входящими в их состав, необходимо учитывать влияние эндогенных и экзогенных возмущений, вызывающих отклонения параметров электрических машин от номинальных значений, приведенных производителем в соответствующей документации. Даже незначительные отклонения параметров, находящиеся в допустимых пределах изменения, оказывают заметное влияние на качество функционирования электромеханических преобразователей и рабочих комплексов в целом. В течение жизненного цикла работы электромеханических преобразователей их параметры изменяются в результате естественного износа и старения, что вызывает необходимость непрерывного либо периодического анализа и контроля состояния объектов исследования. В работе рассматривается метод, основанный на вычислении линейного интегрального критерия Q и формировании Q – таблиц, позволяющий обеспечить контроль функционирования электромеханических преобразователей с нестабильными параметрами в процессе эксплуатации в составе рабочих комплексов. Приведены simulink – модели систем вычисления линейного интегрального критерия и автоматизированного контроля параметров электромеханического преобразователя постоянного тока, позволяющие получить оценки нестабильных параметров. В табличной форме реализованы статические характеристики, отражающие зависимости между параметрами электромеханического преобразователя и линейным интегральным критерием. Результаты проведенного исследования позволяют получить оценки изменения нестабильных параметров электромеханических преобразователей постоянного тока с требуемой точностью.

In the process of functioning working sets with electromechanical converters included in their composition, it is necessary to take into account the influence of endogenous and exogenous disturbances that cause deviations of the parameters of electric machines from the nominal values given by the manufacturer in the appropriate documentation. These deviations of the parameters, even those within the permissible range of changes, have a noticeable effect on the quality of functioning of electromechanical converters and working sets as a whole. During the life cycle of the work of electromechanical converters, their parameters change as a result of natural wear and senescence, which necessitates continuous or periodic analysis and monitoring of the state objects under study. The paper considers a method based on the calculation of the linear integral criterion Q and the formation of Q – tables, which allows monitoring the functioning of electromechanical converters with unstable parameters during operation as part of working sets. Simulink – models of linear integral criterion calculation system and system of automated monitoring of electromechanical DC converter parameters are presented, which allow estimating unstable parameters. In these models static characteristics are implemented in tabular form reflecting the dependencies between the parameters of the electromechanical converters and the linear integral criterion. The results of the study allow us to obtain estimates of changes in the unstable parameters of electromechanical DC converters with the required accuracy.

электромеханический преобразовательsimulink – модельконтроль параметровлинейный интегральный критерийэталонная модельмодель чувствительностиelectromechanical convertersimulink – modelmonitoring of parameterslinear integral criterionreference modelsensitivity modelReferencesСаушев А.В., Широков Н.В. Диагностирование состояния электротехнических систем в пространстве параметрових элементов // Вестник ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова. 2016. №. 2 (36), С. 143-156.Saushev AV, Shirokov NV. Diagnosis of the state of electrical systems in the space of parameters of their elements. Bulletin of the. 2016;2 (36):143-156.Faiz J., Ebrahimi B.V., Sharifian M.B. Different Faults and Their Diagnosis Techniques in ThreePhase Squirrel-Cage Induction Motors: A Review // Electromagnetics. 2006. V. 26. №. 7. pp. 543-569.Faiz J, Ebrahimi BV, Sharifian MB. Different Faults and Their Diagnosis Techniques in ThreePhase Squirrel-Cage Induction Motors: A Review. Electromagnetics. 2006;26(7):543-569.Тоноян С.А., Балдин А.В., Елисеев Д.В. Прогнозирование технического состояния электронных систем с адаптивными параметрическими моделями // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 2016. № 6. С.115-125.Tonoyan SA, Baldin AV, Eliseev DV. Тechnical State Prediction of Electronic Systems with Adaptive Parametric Models. Herald of the Bauman Moscow State Tech. Univ., Instrum. Eng., 2016;6:115- 125.Малёв Н.А., Мухаметшин А.И., Погодицкий О.В., и др. Экспериментально-аналитическая идентификация математической модели электромеханического преобразователя постоянного тока с применением метода наименьших квадратов. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019;21(4):113-122.Malev NA, Mukhametshin AI, Pogoditsky OV, et al. Experimental-analytical identification of a mathematical model of a dc motor using the least squares method. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(4):113-122.Малёв Н.А., Погодицкий О.В., Любарчук Ф.Н. Анализ вариаций параметров асинхронного электромеханического преобразователя по линейному интегральному критерию с применением эталонной модели // Вестник КГЭУ. 2019. №1. C. 60-67.Malev NA, Pogoditsky OV, Lyubarchuk FN. Analysis of changes in the parameters of an asynchronous motor by a linear integral criterion using a reference model. Bulletin of KSPEU. 2019;1:60-67.Xu Chen and Masayoshi Tomizuka. New repetitive control with improved steady-stateperformance and accelerated transient". In: IEEE Transactions on Control SystemsTechnology 22.2 (2014), pp. 664-675.Xu Chen and Masayoshi Tomizuka. New repetitive control with improved steady-stateperformance and accelerated transient". In: IEEE Transactions on Control SystemsTechnology. 2014. pp. 664-675.Гарькина И.А., Данилов А.М., Тюкалов Д.Е. Сложные системы: идентификация динамических характеристик, возмущений и помех // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. Ч. 1. С. 88.Garkina IA, Danilov AM, Tyukalov DE. Complex systems: identification of dynamic characteristics, disturbances and interferences. Modern problems of science and education. 2015;1:88. Pt 1.A. Gambier, E. Badreddin. Multi-objective optimal control: An overview, in: Proceedings of the 16th IEEE International Conference on Control Applications, Singapore. 2007. pp. 170-175.Gambier A., Badreddin E. Multi-objective optimal control: An overview in: Proceedings of the 16th IEEE International Conference on Control Applications, Singapore, 2007, pp. 170-175.Cacuci D.G., Fang R. Sensitivity and uncertainty analysis of counter-flow mechanical draft cooling towers I: Adjoint sensitivity analysis // Nuclear Technology. 2017. V. 198. N 2. pp. 85-131.Cacuci DG., Fang R. Sensitivity and uncertainty analysis of counter-flow mechanical draft cooling towers – I: Adjoint sensitivity analysis. Nuclear Technology. 2017;198(2):85-131.Томчина О.П., Кондратова М.Е., Горохов М.М., и тд. Адаптивный регулятор с нелинейной эталонной моделью – в сборнике: Научные достижения современной науки: новация, история, действительность, перспективы и практика реализации: Сборник научных статей по итогам международной научно-практической конференции. СПб.: Изд-во «Культ Информ Пресс», 2017. C. 206-208.Tomchina OP, Kondratova ME, Gorokhov M.M., et al. An adaptive controller with a nonlinear reference model – in the collection: Scientific achievements of modern science: novation, history, reality, prospects and implementation practice: Collection of scientific articles based on the results of an international scientific and practical conference. St. Petersburg: Publishing House "KultInform-Press", 2017. pp. 206-208.Guda A.I. Multi-model methods and parameters estimation approaches on non-linear dynamic system identification // Системнi технологiї. Регiональний мiжвузiвський збiрник науковихпраць. - Випуск 4(99). Днiпропетровск, 2015. С. 3-9.Guda AI, Mikhalyov AI. Multi-model methods and parameters estimation approaches on nonlinear dynamic system identification. System technology. Regional interuniversity collection of scientific papers. Dnepropetrovsk, 2015;4 (99):3-9.Ramírez A., Garrido R., Mondié S. Integral Retarded Control Velocity Control of DC Servomotors, in IFAC TDS Workshop (Grenoble, France. 2013). Grenoble, 2013. pp. 558-563.Ramírez A, Garrido R, Mondié S. Integral Retarded Control Velocity Control of DC Servomotors, in IFAC TDS Workshop (Grenoble, France. 2013). Grenoble, 2013.pp. 558-563.Vunder N.A., Ushakov A.V. Peaks emergence conditions in free movement trajectories of linear stable systems // Proc. 13th Int. Conf. on Informatics in Control, Automation and Robotics. 2016. V. 1. pp. 535-538.Vunder NA., Ushakov AV. Peaks emergence conditions in free movement trajectories of linear stable systems. Proc. 13th Int. Conf. on Informatics in Control, Automation and Robotics. 2016;1:535-538.Polyak B.T., Smirnov G. Large deviations for non-zero initial conditions in linear systems // Automatica. 2016. V. 74. pp. 297-307.Polyak BT., Smirnov G. Large deviations for non-zero initial conditions in linear systems. Automatica. 2016;74:297-307.Furtat I., Fradkov A., Tsykunov A. Robust synchronization of linear dynamical systems with compensation of disturbances // Int. J. Robust and Nonlinear Control. 2014. V. 24, N. 17. pp. 2774-2784.Furtat I, Fradkov A, Tsykunov A. Robust synchronization of linear dynamical systems with compensation of disturbances. Int. J. Robust and Nonlinear Control. 2014;24(17):2774-2784.Kuhn Max and Kjell Johnson. “Applied predictive modeling”. V. 26. New York: Springer, 2013.Kuhn Max and Kjell Johnson. Applied predictive modeling. 2013.V. 26. New York: Springer.Hastie T., Tibshirani R., and Friedman J. Unsupervised learning. In: The elements of statistical learning. New-York: Springer. 2009. pp. 485-585.Hastie T, Tibshirani R, and Friedman J. Unsupervised learning. The elements of statistical learning. New-York: Springer, 2009. pp. 485-585. doi:10.1007/978-0-387-84858-7.Afanasiev A.P., Sokolov A.V., Voloshinov V.V. “Inverse Problem in the Modeling on the Basis of Regularization and Distributed Computing in the Everest Environment” in Data Analytics and Management in Data Intensive Domains: Collection of Scientific Papers of the 19 International Conference DAMDID / RCDL’2017 (October 10–13, 2017, Moscow, Russia), etc. Moscow: FRC CSC RAS, pp. 132- 140.Afanasiev AP, Sokolov AV, Voloshinov VV. Inverse Problem in the Modeling on the Basis of Regularization and Distributed Computing in the Everest Environment in Data Analytics and Management in Data Intensive Domains: Collection of Scientific Papers of the 19 International Conference DAMDID / RCDL’2017 (October 10–13, 2017, Moscow, Russia), etc. Moscow: FRC CSC RAS. 2017. pp. 132-140.Kim, S., Overbye, T. J.Mixed transient stability analysis using AC and DC models. IEEE Trans. Power Syst., V. 31. N. 2. pp. 942-948.Kim S, Overbye TJ. Mixed transient stability analysis using AC and DC models. IEEE Trans. Power Syst. 2016;31(2):942-948.Larsson C. A., Annergren M., Hjalmarsson H, et al. “Model predictive control with integrated experiment design for output error systems”, in: Proceedings of European Control Conference, Zurich, Switzerland. 2013. pp. 3790-3795.Larsson CA, Annergren M, Hjalmarsson H, et al. Model predictive control withintegrated experiment design for output error systems. Proceedings of European Control Conference, Zurich, Switzerland, 2013. pp. 3790-3795.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.