НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Многокритериальный синтез многомерного управления электроприводом переменного тока

Выпуск № 1 (70) Январь - Март 2018
Авторы:

Востриков Анатолий Сергеевич,
Прохоренко Евгений Валерьевич,
Филюшов Юрий Петрович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2018-1-39-50
Аннотация

Определены аргументы, в зависимости от которых установлены аналитические связи силовых и энергетических характеристик электропривода переменного тока в виде трех функций энергетического состояния. В качестве характеристик выступают электромагнитный момент, энергия магнитного поля, тепловые потери и напряжение. Используя функции энергетического состояния, посредством показателей качества установлены связи основных свойств электропривода переменного тока с учетом величины реактивной мощности, потерь в стали, потерь в меди, насыщения магнитной системы двигателя, мощности мгновенного изменения энергии магнитного поля при формировании электромагнитного момента, эффективности использования напряжения и мощности, подводимой к обмоткам двигателя. В зависимости от технологических требований разработано правило выбора решений многокритериальной оптимизации электропривода. Разработанное правило позволяет формализовать задачу многокритериального управления, учитывая потери в стали и насыщение магнитной системы двигателя. В качестве показателей качества выступают: энергетическая эффективность, показатель интенсивности процессов электромеханического преобразования энергии, показатели эффективности использования напряжения и мощности, подводимой к обмоткам двигателя. Методом обратной модели с линеаризацией по выходу сформировано многомерное управление электроприводом, позволяющее изменять выходные величины в функции скорости, тока или насыщения магнитной системы двигателя. В качестве выходных величин наряду с электромагнитным моментом выступают энергетические свойства электропривода. С использованием вариационных методов определены условия управления, обеспечивающего изменение состояния электрической машины за минимальное время при установленных ограничениях. Предложенная методология синтеза управления способствует решению практически важных задач энергосбережения высокодинамичных систем воспроизведения движения большой и малой мощности. 


Ключевые слова: электропривод переменного тока, критерии качества, многокритериальная оптимизация, многомерное управление, показатели качества, метод Лагранжа в форме Понтрягина, критерий качества быстродействия, метод обратной модели с линеаризацией по выходу, типовой характер изменения выходных величин

Список литературы

1. Ильинский Н.Ф., Горнов А.О. Критерии эффективности процесса электрохимического преобразования энергии в силовом канале электропривода. Автоматизированный электропривод. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 543 с.



2. Саати Т.Л. Целочисленные методы оптимизации и связанные с ними экстремальные проблемы. – М.: Мир, 1973. – 302 с.



3. Поляков В.Н., Шрейнер Р.Т. Обобщение задач оптимизации установившихся режимов электрических двигателей // Труды международной тринадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока». – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. – С. 15–18.



4. Поляков В.Н. Энергоэффективные режимы регулируемых электроприводов: дис. … д-ра техн. наук: 05.09.03. – Екатеринбург, 2009. – 495 с.



5. Поляков В.Н., Шрейнер Р.Т. Экстремальное управление электрическими. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2006. – 420 с.



6. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. – М: Энергия, 1964. – 527 с.



7. Красовский А.А. Справочник по теории автоматического управления / под ред. А.А. Красовского. – М.: Наука, 1987. – 712 с.



8. Семыкина И.Ю. Повышение энерго и ресурсоэффективности горных машин средствами регулируемого электропривода: дис. … д-ра техн. наук: 05.09.03. – Кемерово, 2013. – 312 с.



9. Симаков Г.М., Филюшов Ю.П. Энергоэффективное управление электроприводом переменного тока. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 245 с.



10. Филюшов Ю.П. Синтез структуры управления синхронным двигателем в системе его физических переменных, обеспечивающий минимум реактивных потерь // Труды Всероссийской научно-технической конференции по повышению эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири. – Иркутск, 1994. – C. 23–27.



11. Воевода А.А., Филюшов Ю.П. Линеаризация обратной связью // Сборник научных трудов НГТУ. – 2016. – № 2 (84). – С. 68–76.



12. Воевода А.А., Филюшов Ю.П. Синтез алгоритма управления многоканальным объектом // Вестник РГРТУ. – 2017. – № 61. – С. 88–95.



13. Филюшов Ю.П., Филюшов В.Ю. Управление асинхронной машиной в условиях минимума реактивной мощности // Электротехника. – 2014. – № 2. – С. 15–20.



14. Алексеев В.М., Тихомиров С.В. Оптимальное управление. – М.: Наука, 1979. – 430 с.

Для цитирования:

Востриков А.С., Прохоренко Е.В., Филюшов Ю.П. Многокритериальный синтез многомерного управления электроприводом переменного тока // Научный вестник НГТУ. – 2018. – № 1 (70). – С. 39–50. – doi: 10.17212/1814-1196-2018-1-39-50.

For citation:

Vostrikov A.S., Prokhorenko E.V., Filyushov Yu.P. Mnogokriterial'nyi sintez mnogomernogo upravleniya elektroprivodom peremennogo toka [Multicriteria synthesis of multidimensional control of AC electric drive]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universitetaScience bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2018, no. 1 (70), pp. . doi: 10.17212/1814-1196-2018-1-39-50.

Просмотров: 303