<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2022-24-2-107-118</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-2217</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTROTECHNICAL COMPLEXES AND SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Нейросетевые технологии в системах управления механизмами перемещения грузов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Neural network technologies in control systems of cargo movement mechanisms</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-9478-2477</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Синюков</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sinyukov</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Синюков Алексей Владимирович – аспирант кафедры «Электропривод»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexey V. Sinyukov</p></bio><email xlink:type="simple">zeitsn@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Синюкова</surname><given-names>Т. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sinyukova</surname><given-names>T. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Синюкова Татьяна Викторовна – кандидат технических наук, доцент кафедры «Электропривод»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Tatyana V. Sinyukova</p></bio><email xlink:type="simple">stw0411@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Грачева</surname><given-names>Е. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gracheva</surname><given-names>E. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Грачева Елена Ивановна – доктор технических наук, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena I. Gracheva</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Kolcun</surname><given-names>Michal</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kolcun</surname><given-names>Michal</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Michal Kolcun – professor</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Липецкий государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Lipetsk State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский государственный энергетический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazan State Power Engineering University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Technical University of Kosice</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Technical University of Kosice</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>06</month><year>2022</year></pub-date><volume>24</volume><issue>2</issue><fpage>108</fpage><lpage>118</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Синюков А.В., Синюкова Т.В., Грачева Е.И., Kolcun M., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Синюков А.В., Синюкова Т.В., Грачева Е.И., Kolcun M.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sinyukov A.V., Sinyukova T.V., Gracheva E.I., Kolcun M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/2217">https://www.energyret.ru/jour/article/view/2217</self-uri><abstract><sec><title>ЦЕЛЬ</title><p>ЦЕЛЬ. Разработка и анализ систем управления для механизмов перемещения грузов, не содержащих в своей структуре датчик скорости. Использование интеллектуальных устройств при реализации бездатчиковых систем управления. Исследование предлагаемых решений в системах замкнутого типа с целью выявления наиболее оптимального варианта, обеспечивающего наилучшие показатели по предъявляемым критериям, в данном случае – точности отработки скорости.</p></sec><sec><title>МЕТОДЫ</title><p>МЕТОДЫ. Добиться поставленных целей возможно за счет использования  математического моделирования, осуществляемого в среде имитационного моделирования Matlab Simulink.</p></sec><sec><title>РЕЗУЛЬТАТЫ</title><p>РЕЗУЛЬТАТЫ. При исследовании производился анализ систем содержащих в своей структуре наблюдатели скорости разного рода. Устойчивость работы рассматриваемых наблюдателей оценивалась с учетом внешних возмущающих воздействий – рассмотрен режим межвиткового замыкания.</p></sec><sec><title>ЗАКЛЮЧЕНИЕ</title><p>ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование систем управления, не имеющих в своей структуре датчиков, востребовано на механизмах, установленных в помещениях с небольшой площадью, на объектах с повышенными температурами окружающей среды и при ее повышенном загрязнении. При исследовании осуществлялось сравнение систем с датчиком скорости, системы, содержащей неадаптивный наблюдатель и систем с нейросетевыми наблюдателями. Оптимальные показатели были получены в системе, содержащей нейроконтроллер NARMA-L2. Предложена совмещенная структура, содержащая несколько нейрорегуляторов, которые обучаются на динамические параметры двигателя и отслеживаемые опасные режимы, которые могут возникнуть в динамике.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>THE PURPOSE</title><p>THE PURPOSE. Development and analysis of control systems for cargo movement mechanisms that do not contain a speed sensor in their structure. The use of intelligent devices in the implementation of sensorless control systems. The study of the proposed solutions in closed-type systems in order to identify the most optimal option that provides the best performance according to the criteria, in this case, the accuracy of speed testing.</p></sec><sec><title>METHODS</title><p>METHODS. It is possible to achieve these goals through the use of mathematical modeling carried out in the Matlab Simulink simulation environment.</p></sec><sec><title>RESULTS</title><p>RESULTS. In the study, the analysis of systems containing various kinds of velocity observers in their structure was carried out. The stability of the work of the observers under consideration was evaluated taking into account external disturbing influences – the inter-turn closure mode was considered.</p></sec><sec><title>CONCLUSION</title><p>CONCLUSION. The use of control systems that do not have sensors in their structure is in demand on mechanisms installed in rooms with a small area, on objects with elevated ambient temperatures and with increased pollution. The study compared systems with a speed sensor, a system containing a non-adaptive observer and systems with neural network observers. Optimal indicators were obtained in a system containing a NARMA-L2 neurocontroller. A combined structure is proposed containing several neuroregulators that are trained for dynamic engine parameters and monitored dangerous modes that may occur in dynamics.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Нейронная сеть</kwd><kwd>контроллер</kwd><kwd>имитационное моделирование</kwd><kwd>асинхронный двигатель</kwd><kwd>Matlab Simulink</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Neural network</kwd><kwd>controller</kwd><kwd>simulation</kwd><kwd>asynchronous motor</kwd><kwd>Matlab Simulink</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям) на основании договора №17227ГУ/2021 от 22 декабря 2021 года</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Скляр А.В., Чижма С.Н., Чегодаев Ф.В. Бездатчиковый контроль частоты вращения ротора асинхронного дви гателя // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2017. Т. 60. № 1. С.14-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sklyar AV, Chizhma SN, Chegodaev FV. Sensorless control of the rotor speed of an asynchronous motor. News of higher educational institutions. Electromechanics. 2017;60(1):1419.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козярук А.Е. Современные эффективные электроприводы производственных и транспортных механизмов // Электротехника. – 2019. №3. С. 33-37.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozyaruk AE. Modern efficient electric drives of production and transport mechanisms. Electrical engineering. 2019;3:33-37.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Meshcheryakov V., Sinyukova T., Sinyukov A., Vladimirov O.. Analysis of the effectiveness of using the block for limiting the vibrations of the load on the mechanism of movement of the bogie with various control systems // E3S Web of Conferences. Sustainable Energy Systems: Innovative Perspectives (SES-2020), Saint-Petersburg, Russia, 2020, 220, 01059, October 29-30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Meshcheryakov V, Sinyukova T, Sinyukov A, et al. Analysis of the effectiveness of using the block for limiting the vibrations of the load on the mechanism of movement of the bogie with various control systems. E3S Web of Conferences. Sustainable Energy Systems: Innovative Perspectives (SES-2020), Saint-Petersburg, Russia, 2020, 220, 01059, October 2930.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Браславский И.Я., Ишматов З.Ш., Костылев А.В., Плотников Ю.В., Поляков В.Н., Эрман Г.З., Антонов Д.Л. Энергетическая эффективность законов скалярного частотного управления асинхронным электроприводом // Электротехника. – 2012. № 9. С. 44-47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Braslavsky IYa, Ishmatov ZSh, Kostylev AV, et al. Energy efficiency of the laws of scalar frequency control of asynchronous electric drive. Electrical Engineering. 2012;9:44-47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шрейнер Р.Т., Костылев А.В., Шилин С.И., Хабаров А.И. Оптимизация асинхронного частотно-регулируемого электропривода со скалярной системой управления // Электротехника. – 2012. № 9. С. 25а-29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schreiner RT, Kostylev AV, Shilin SI, et al. Optimization of asynchronous frequencycontrolled electric drive with scalar control system. Electrical engineering. 2012;9:25a-29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Meshcheryakov V., Sinykova T., Sinyukov A., Boikov A., Mukhametzhanov R. Modeling and analysis of vector control systems for asynchronous motor // High Speed Turbomachines and Electrical Dreves Conference 2020 (HSTED-2020), Prague, Czech Republic.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Meshcheryakov V, Sinykova T, Sinyukov A, et al. Modeling and analysis of vector control systems for asynchronous motor. High Speed Turbomachines and Electrical Dreves Conference 2020 (HSTED-2020), Prague, Czech Republic.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Даденков Д.А., Солоцкий Е.М., Шачков А.М. Моделирование системы векторного управления асинхронным двигателем в пакете Matlab/Simulink//Вестник Пермского национального исследовательского университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2018. № 11. С. 117-128.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dadenkov DA, Solotskii EM, Shachkov AM. Modelirovanie sistemy vektornogo upravleniya asinkhronnym dvigatelem v pakete Matlab/Simulink. Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo universitete. Elektrotekhnika, informatsionnye tekhnologii, sistemy upravleniya. 2018;11:117-128.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев К.С., Глазырин А.С. Применение расширенного фильтра Калмана для улучшения параметрической робастности бездатчикового асинхронного электропривода // Электротехнические комплексы и системы управления. - 2012. № 1. С. 2-7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Afanasyev KS, Glazyrin AS. Application of the extended Kalman filter to improve parametric robustness of a sensorless asynchronous electric drive. Electrotechnical complexes and control systems. 2012;1:2-7.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ning Z.M., Demkin V., Lin Y.H., Soe Win K. Development of positioning control for automated installation of pipelines using Kalman filter based on microelectromechanical system // In the collection: Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, EIConRus 2020. 2020. pp. 2591-2594.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ning ZM, Demkin V, Lin YH, et al. Development of positioning control for automated installation of pipelines using Kalman filter based on microelectromechanical system. In the collection: Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, EIConRus 2020. 2020. Pp. 2591-2594.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bedioui N., Houimli R., Besbes M. Adaptive observer design for sensor fault detection and reconstruction // Мechatronics, Automation, Control. - 2019. Т. 20. № 9. С. 515523.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bedioui N, Houimli R, Besbes M. Adaptive observer design  for sensor fault  detection and reconstruction. Мechatronics, Automation, Control. 2019;20(9):515-523.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вдовин В.В, Панкратов В.В. Синтез адаптивного наблюдателя координат бездатчикового асинхронного электропривода // Известия томского политехнического университета. – 2012. Т. 320. № 4. С. 147-153.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vdovin VV, Pankratov VV. Synthesis of an adaptive observer of coordinates of a sensorless asynchronous electric drive. Izvestiya Tomsk Polytechnic University. 2012;320(4):147-153.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ланграф С.В, Сапожников А.И., Глазырин А.С., Козлова Л.Е., Глазырина Т.А., Тимошкин В.В., Афанасьев К.С. Динамика электропривода с нечетким регулятором // Известия Томского политехнического университета. – 2010. Т. 316. №4. С. 168-173.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Langraf SV, Sapozhnikov AI, Glazyrin AS, et al. Dynamics of an electric drive with a fuzzy controller. Izvestiya Tomsk Polytechnic University. 2010;316(4):168-173.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козлова Л.Е. Принцип построения архитектуры нейроэмулятора угловой скорости электропривода по схеме ТРН – АД // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. - 2015 №1(58). С. 161-170.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozlova LE. The principle of constructing the architecture of the neuroemulator of the angular velocity of an electric drive according to the TRN – AD scheme. Scientific Bulletin of the Novosibirsk State Technical University. 2015;1(58):161-170.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Saihi L., Boutera A. Robust sensorless sliding mode control of PMSM with MRAS and Luenberger extended observer // 2016 8th International Conference on Modelling, Identification and Control (ICMIC 2016). - 2016. P. 48-57. 7804294.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Saihi L, Boutera A. Robust sensorless sliding mode control of PMSM with MRAS and Luenberger extended observer. 2016 8th International Conference on Modelling, Identification and Control (ICMIC 2016). 2016. P. 48-57. 7804294.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Deenadayalan, A. Position Sensorless Sliding Mode Observer with Sigmoid Function for Brushless DC Motor //Advances in Power Conversion and Energy Technologies (APT). August 2012. - P. 1-6. 6302028.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deenadayalan A. Position Sensorless Sliding Mode Observer with Sigmoid Function for Brushless DC Motor. Advances in Power Conversion and Energy Technologies (APT). August 2012. P. 1-6. 6302028.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Синюков А.В., Синюкова Т.В., Грачева Е.И, Kolcun M. Оптимизированные бездатчиковые системы управления механизмами перемещения грузов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2021 г. Т. 23. № 6. С. 87-98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sinyukov AV, Sinyukova TV, Gracheva EI, et al. Optimized sensorless control systems for cargo movement mechanisms. Izvestia of higher educational institutions. Energy problems. 2021;23(6):87-98.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
