<?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">10.30724/1998-9903-2015-0-1-2-85-94</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-55</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>ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Нелинейный синтез закона адаптивного управления частотой вращения гидротурбины: интегральная адаптация</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Adaptive control law nonlinear synthesis for hydroturbine rotation frequency: principle of integral adaptation</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузьменко</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuz’Menko</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">aakuzmenko@sfedu.ru,andrew.kuzmenkosipu@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Южный федеральный университет</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>04</day><month>12</month><year>2017</year></pub-date><volume>0</volume><issue>1-2</issue><fpage>85</fpage><lpage>94</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кузьменко А.А., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кузьменко А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuz’Menko A.A.</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/55">https://www.energyret.ru/jour/article/view/55</self-uri><abstract><p>Гидротурбина, как и любая сложная система, функционирует в условиях действия различных параметрических и внешних возмущений со стороны технологической среды. При наличии наихудших внешних возмущений возникает необходимость построения таких законов управления гидротурбиной, которые при минимальной информации о структуре возмущений обеспечивали бы при этом стабилизацию частоты вращения ротора гидротурбины и устойчивость функционирования гидротурбины. В работе показано аналитическое построение закона управления частотой вращения ротора гидротурбины по ее нелинейной модели, опирающегося на принцип интегральной адаптации синергетической теории управления, что обеспечивает адаптивность к наихудшему возмущению без построения наблюдателей.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Hydroturbine, like any complex system, operates under conditions of various parametrical perturbations as well as perturbations acted from the external environment. In case of worst perturbations, we need to build such laws to control the turbine, which would ensure the stabilization of the turbine rotor speed in the presence of such perturbations with minimum information about the structure of the external factors and the turbine stability. The obtained law of hydroturbine adaptive control provides the control target implementation, i.e. stabilization of the turbine rotor speed and suppression of piecewise constant perturbations due uncertainty of electrical power (the load). The novelty of the work is to construct a turbine rotor speed control law for its non-linear model, based on the principle of integrated adaptation of synergetic control theory, which provides adaptability to worst perturbation without constructing observers.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гидротурбина</kwd><kwd>нелинейное адаптивное управление</kwd><kwd>интегральная адаптация</kwd><kwd>синергетическая теория управления</kwd><kwd>инвариант</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hydroturbine</kwd><kwd>nonlinear adaptive control</kwd><kwd>principle of integral adaptation</kwd><kwd>synergetic control theory</kwd><kwd>invariant</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">IEEE Working Group. Hydraulic turbine and turbine control models for system dynamic studies // IEEE Trans. Power Syst. Apparatus. 1992. Vol. 7(1). Pp. 167-179.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">IEEE Working Group. Hydraulic turbine and turbine control models for system dynamic studies // IEEE Trans. Power Syst. Apparatus. 1992. Vol. 7(1). Pp. 167-179.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пивоваров В.А. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбин. М.: Машиностроение, 1973. 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пивоваров В.А. Проектирование и расчет систем регулирования гидротурбин. М.: Машиностроение, 1973. 288 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P. Nonlinear and Adaptive Control Design. New York: Wiley, 1995. 563 pp.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P. Nonlinear and Adaptive Control Design. New York: Wiley, 1995. 563 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ioannou P.A., Sun J. Robust Adaptive Control. New York: Dover, 2012. 848 pp.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ioannou P.A., Sun J. Robust Adaptive Control. New York: Dover, 2012. 848 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kishor N., Saini R.P., Singh S.P. A review on hydropower plant models and control // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2007. Vol. 11. Pp. 776-796.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishor N., Saini R.P., Singh S.P. A review on hydropower plant models and control // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2007. Vol. 11. Pp. 776-796.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fang H., Chen L., Shen Z. Application of an improved PSO algorithm to optimal tuning of PID gains for water turbine governor // Energy Conversion and Management. 2011. № 52. Pp. 1763-1770.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fang H., Chen L., Shen Z. Application of an improved PSO algorithm to optimal tuning of PID gains for water turbine governor // Energy Conversion and Management. 2011. № 52. Pp. 1763-1770.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Khodabakhshian A., Hooshmand R. A new PID controller design for automatic generation control of hydro power systems // Electrical Power and Energy Systems. 2010. № 32. Pp. 375-382.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khodabakhshian A., Hooshmand R. A new PID controller design for automatic generation control of hydro power systems // Electrical Power and Energy Systems. 2010. № 32. Pp. 375-382.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Narendra K.S., Parthasarathy K. Identification and control of dynamical systems using neural networks // IEEE Trans. Neural Networks. 1990. Vol. 1. № 1. Pp. 4-27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Narendra K.S., Parthasarathy K. Identification and control of dynamical systems using neural networks // IEEE Trans. Neural Networks. 1990. Vol. 1. № 1. Pp. 4-27.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shuzhi S.S., Ge S.S., Wang C. Direct adaptive control of a class of nonlinear systems // IEEE Trans. Neural Networks. 2002. Vol. 13. № 1. Pp. 214-221.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shuzhi S.S., Ge S.S., Wang C. Direct adaptive control of a class of nonlinear systems // IEEE Trans. Neural Networks. 2002. Vol. 13. № 1. Pp. 214-221.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воропай Н.И., Этингов П.В. Развитие методов адаптации нечетких АРВ для повышения динамической устойчивости сложных электроэнергетических систем // Электричество. 2003. № 11. С. 2-10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Воропай Н.И., Этингов П.В. Развитие методов адаптации нечетких АРВ для повышения динамической устойчивости сложных электроэнергетических систем // Электричество. 2003. № 11. С. 2-10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lu Q, Sun C., Sun Y. Nonlinear governor control for hydroturbine generator sets// Proceedings of IEEE TENCON’93, Beijing. 1993.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lu Q, Sun C., Sun Y. Nonlinear governor control for hydroturbine generator sets// Proceedings of IEEE TENCON’93, Beijing. 1993.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gui X., Mei S., Song Y. A novel nonlinear robust control strategy of hydro turbine governor: simulation and experiment // Proceedings of 39th International Universities Power Engineering Conference. 2004. Vol. 1. Pp. 737-741.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gui X., Mei S., Song Y. A novel nonlinear robust control strategy of hydro turbine governor: simulation and experiment // Proceedings of 39th International Universities Power Engineering Conference. 2004. Vol. 1. Pp. 737-741.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lu Q., Sun Y., Sun Y.-Z. Nonlinear decentralized robust governor control for hydroturbine-generator sets in multi-machine power systems// Electrical Power and Energy Systems. 2004. № 26. Pp. 333-339.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lu Q., Sun Y., Sun Y.-Z. Nonlinear decentralized robust governor control for hydroturbine-generator sets in multi-machine power systems// Electrical Power and Energy Systems. 2004. № 26. Pp. 333-339.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колесников А.А., Кузьменко А.А., Веселов Г.Е. Новые технологии проектирования современных систем управления процессами генерирования электроэнергии. М.: Издательский дом «МЭИ», 2011. 280с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Колесников А.А., Кузьменко А.А., Веселов Г.Е. Новые технологии проектирования современных систем управления процессами генерирования электроэнергии. М.: Издательский дом «МЭИ», 2011. 280с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колесников А.А. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Колесников А.А. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994. 344 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Современная прикладная теория управления: Новые классы регуляторов технических систем. Ч.III/ Под ред. А.А. Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. 656 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Современная прикладная теория управления: Новые классы регуляторов технических систем. Ч.III/ Под ред. А.А. Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. 656 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колесников А.А. Синергетические методы управления сложными системами: теория системного синтеза. Изд. 2-е. М.: Либроком, 2012. 240 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Колесников А.А. Синергетические методы управления сложными системами: теория системного синтеза. Изд. 2-е. М.: Либроком, 2012. 240 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузьменко А.А. Нелинейное адаптивное управление турбогенератором // Известия РАН. Теория и системы управления. 2008. № 1. С. 112-119.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кузьменко А.А. Нелинейное адаптивное управление турбогенератором // Известия РАН. Теория и системы управления. 2008. № 1. С. 112-119.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузьменко А.А. Нелинейные адаптивные законы управления турбиной судовой энергоустановки // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. №4. С. 38-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кузьменко А.А. Нелинейные адаптивные законы управления турбиной судовой энергоустановки // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. №4. С. 38-51.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1985. 536 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1985. 536 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">URL: http://synergetics.tti.sfedu.ru / 2-4.html#p24</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">URL: http://synergetics.tti.sfedu.ru / 2-4.html#p24</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арнольд В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1984. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Арнольд В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1984. 368 с.</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>
