Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Цифровой алгоритм контроля функционирования электромеханического преобразователя постоянного тока

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-1-126-140

Полный текст:

Аннотация

Параметры электромеханических преобразователей, функционирующих в составе рабочих комплексов, могут изменяться в результате влияния внешних факторов, таких как изменение характеристик окружающей среды, а также вследствие параметрических возмущений, обусловленных изменением физических характеристик элементов электромеханических преобразователей. В этой связи разработка методов и алгоритмов, обеспечивающих анализ и контроль функционирования электромеханических преобразователей является актуальной задачей. В статье рассматривается цифровой алгоритм контроля функционирования электромеханического преобразователя постоянного тока, основанный на получении характеристик в таблично-графической форме, отражающих зависимость между вектором нестабильных параметров объекта исследования χ и обобщённым интегральным критерием Q как функцией невязки выходных координат электромеханического преобразователя и его эталонной модели. Получены дискретные передаточные функции эталонной модели и моделей чувствительности по контролируемым нестабильным параметрам электромеханического преобразователя и на основе декомпозиции дискретных моделей построены соответствующие схемы непосредственного программирования. Цифровые алгоритмы полученных моделей представлены разностными уравнениями состояния и выхода. Приведена структурная схема вычисления обобщённого интегрального критерия Q и точечных зависимостей χ(Q). Дискретная аппроксимация проведена с применением билинейного преобразования (формулы Тастина). Компьютерный эксперимент получения точечных χ-зависимостей проводился с различной степенью точности, зависящей от шага вариаций контролируемых параметров электромеханического преобразователя внутри заданного диапазона изменения. Полученные результаты дают возможность оценки контролируемых нестабильных параметров электромеханических преобразователей постоянного тока с требуемой точностью.

Об авторах

Н. А. Малёв
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Малёв Николай Анатольевич – доцент кафедры Приборостроение и мехатроника.

Казань



О. В. Погодицкий
Казанский государственный энергетический университет
Россия

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

Казань



О. В. Козелков
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Козелков Олег Владимирович – кандидат технических наук, заведующий кафедрой Приборостроение и мехатроника.

Казань



А. С. Малацион
Стэк Мастер, ООО
Россия

Малацион Алексей Сергеевич – кандидат технических наук, начальник отдела автоматизации.

Казань



Список литературы

1. Saushev A., Antonenko S., Lakhmenev A., Monahov A. Parametric identification of electric drives based on performance limits // Advances in intelligent systems and computing. 2020. Т. 982. С. 448-458.

2. Malev N.A., Mukhametshin A.I., Pogoditsky O.V., et al. Method of analysis and monitoring of the electromechanical converters parameters based on a linear integral criterion using sensitivity models. International Scientific and Technical Conference Smart Energy Systems 2019 (SES-2019). V. 124.

3. Саушев А.В., Бова Е.В., Гаспарян К.К. Метод контроля состояния электротехнических систем по измеряемым характеристикам в режиме тестового диагностирования // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2016. № 6 (40). С. 169-184.

4. Хиен Ву Ань, Ягодкина Т.В. Синтез инвариантной системы адаптивного модального управления на базе следящей системы // Фундаментальные исследования. 2016. № 6-1. С. 52-57.

5. Малёв Н.А., Погодицкий О.В. Статистический анализ динамических характеристик асинхронного электромеханического преобразователя с изменяющимися параметрами. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. № 21(1-2). С. 120-130.

6. 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.

7. Guzman J. L., Hagglund T., Veronesi M., et al. Performance indices for feed-forward control // Journal of Process Control. 2015. № 26. P. 26-34.

8. 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.

9. Cao C. and Ren W. Distributed coordinated tracking with reduced interaction via a variable structure approach // IEEE Trans. Automatic Control. 2012. № 57(1). Р. 33–38.

10. Полюга Н.Л., Ростов Н.В. Анализ динамики адаптивных следящих приводов манипуляционного робота: сб. науч. труд. // Материалы студ. науч. конференции «Информатика и Кибернетика» (ComCon-2016). СПб.: Изд-во политехнического ун-та., 2016. С. 123-126.

11. Утешев А.Ю., Тамасян Г.Ш. К задаче полиномиального интерполирования с кратными узлами // Вестник Санкт-Петербург. ун-та. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2010. №3. С. 76-85.

12. Тараник В.А. Применение «интерполяционного многочлена Лагранжа» для функций со многими переменными // Science Rise. 2015. № 8. С. 69-76.

13. Егоршин А.О. Об отслеживании параметров экстремума в вариационной задаче идентификации // Вестник НГУ. Серия: Математика, механика, информатика. 2011. Т. 11, вып. 3. С. 95-114.

14. Forni F., Galeani S., and Zaccarian L. Model recovery anti-windup for continuous-time rate and magnitude saturated linear plants. IEEE Trans. Automatic Control. 2012. № 48(8). pp.1502–1513.

15. Pigg S. and Bodson M. Adaptive algorithms for the rejection of sinusoidal disturbances acting on unknown plants // Control Systems Technology, IEEE Transaction. 2010. № 18(4). pp.822-836.

16. Черный С. Г. Моделирование управления процессами в сложных системах при недетерминированных возмущающих воздействиях // Автоматизация процессов управления. 2016. № 1 (43). С. 37-46.

17. Малёв Н.А., Погодицкий О.В., Малацион А.С. Метод формирования Q-таблиц для автоматизированного контроля параметров электромеханических преобразователей с применением линейного интегрального критерия. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. № 22(2). С. 86-97.

18. Крейнделин В.Б., Григорьева Е.Д. Развитие метода билинейного преобразования для синтеза цифровых фильтров. Материалы МНТК «INTERMATIC-2017» Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 20–24 ноября 2017 г. Москва. В сборнике: Информационные технологии и телекоммуникации. С. 1183–1185.

19. Зиатдинов С. И., Аграновский А. В., Осипов Л. А. Синтез комплексного фильтра с заданной передаточной функцией // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 7. С. 542– 546.

20. 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 XIX International Conference DAMDID / RCDL’2017 (October 10–13, 2017, Moscow, Russia). Eds. L. A. Kalinichenko, etc. Moscow: FRC CSC RAS, с. 132-140, (2017).

21. Kim, S., Overbye, T. J. Mixed transient stability analysis using AC and DC models. IEEE Trans. Power Syst., Vol. 31, No. 2, pp. 942–948, March 2016.

22. 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.


Рецензия

Для цитирования:


Малёв Н.А., Погодицкий О.В., Козелков О.В., Малацион А.С. Цифровой алгоритм контроля функционирования электромеханического преобразователя постоянного тока. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022;24(1):126-140. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-1-126-140

For citation:


Malev N.A., Pogoditsky O.V., Kozelkov O.V., Malacion A.S. Digital algorithm monitoring functioning of electromechanical dc converter. Power engineering: research, equipment, technology. 2022;24(1):126-140. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-1-126-140

Просмотров: 45


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)