Системы анализа и обработки данных

СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

ISSN (печатн.): 2782-2001          ISSN (онлайн): 2782-215X
English | Русский

Последний выпуск
№3(99) Июль-Сентябрь 2025

Оценивание параметров дифференциального уравнения, описывающего процессы запуска и останова насосного агрегата

Выпуск № 1 (85) Январь - Март 2022
Авторы:

Майстренко Андрей Васильевич ,
Светлаков Анатолий Антонович ,
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2022-1-83-92
Аннотация

В настоящей статье приведены результаты исследования различных переходных режимов насосного агрегата нефтеперекачивающей станции, в частности, токи статора приводного электродвигателя и скоростной характеристики вращения его ротора. Характеристики насосного агрегата могут весьма существенно изменяться в процессе работы. Это обусловлено тем, что параметры перекачиваемой нефти практически непрерывно изменяются, также происходит физический износ деталей насосного агрегата, особенно подвержено износу рабочее колесо. Входной и выходной переменными данного объекта являются, соответственно, время и угловая скорость вращения его ротора. Совокупность приведенных выше факторов оказывает значительное влияние на изменение скорости вращения ротора в процессе эксплуатации, что может отрицательно сказаться на работе системы в целом. С целью устранения влияния внешних факторов на работу насосного агрегата зависимость между входной и выходной переменными была описана обыкновенным дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами. Цель работы заключается в том, чтобы проиллюстрировать возможности и «технологию» применения алгоритма чувствительности для оценивания параметров данного уравнения и показать, что предложенные метод и реализующий его численный алгоритм позволяют вполне успешно решать рассматриваемую задачу, и они пригодны для решения многих подобных прикладных задач, связанных с оцениванием параметров обыкновенных дифференциальных уравнений.По результатам работы предлагаемые метод и реализующий его численный алгоритм показали свою работоспособность и могут быть в дальнейшем использованы для автоматизации реальных объектов управления в различных отраслях науки и техники.


Ключевые слова: дифференциальное уравнение, алгоритм чувствительности, метрика, объект управления, асинхронный электродвигатель переменного тока, математическая модель, экстремальная задача, частоты вращения ротора
Майстренко Андрей Васильевич
634050, РФ, г. Томск, пр. Ленина, 40, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники,
maestro67@mail.ru
Orcid: 0000-0002-2229-958X

Светлаков Анатолий Антонович
634050, РФ, г. Томск, пр. Ленина, 40, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники,
svetlakov.38@mail.ru
Orcid: 0000-0003-0804-3841

Список литературы

1. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления: оценивание параметров и состояния. – М.: Мир, 1975. – 680 с.



2. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2016. – 560 с.



3. Васин В.В. Об устойчивом вычислении производной в пространстве C(−∞,∞) // Журнал вычислительной математики и математической физики. – 1973. – Т. 13, № 6. – С. 1383–1389.



4. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. – 2-е изд. – М.: Наука, 1979. – 286 c.



5. Фихтенгольц Г.М. Основы математического анализа: учебник для вузов. В 2 ч. Ч. 1. – СПб.: Лань, 2001. – 440 с.



6. Майстренко А.В., Светлаков А.А. Косвенное измерение расхода жидкости перекачиваемой насосными агрегатами // Доклады ТУСУРа. – 2014. – № 4 (34). – С. 215–220.



7. Майстренко А.В., Светлаков А.А., Старовойтов Н.В. Цифровое дифференцирование сигналов в реальном масштабе времени с применением скользящей квадратичной аппроксимации // Омский научный вестник. – 2006. – № 7 (43). – С. 110–113.



8. Майстренко А.В., Светлаков А.А., Старовойтов Н.В. Цифровое дифференцирование сигналов на основе скользящей квадратичной аппроксимации и его применение в синтезе ПИД-регуляторов аппроксимации // Омский научный вестник. – 2016. – № 1 (145). – С. 73–77.



9. Жабо В.В., Уваров В.В. Гидравлика и насосы. – 2-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 327 с.



10. Тихонов А.Н. О некорректных задачах линейной алгебры и устойчивом методе их решения // Доклады Академии наук СССР. – 1965. – Т. 163, № 3. – С. 591–594.



11. Майстренко А.В., Светлаков А.А., Старовойтов Н.В. Регуляризация простейшего алгоритма цифрового дифференцирования сигналов аппроксимации // Научный вестник НГТУ. – 2006. – № 4 (25). – С. 53–65.



12. Майстренко А.В., Светлаков А.А., Старовойтов Н.В. Цифровое дифференцирование измеряемых сигналов с применением интегральных уравнений В. Вольтерра и его регуляризация // Омский научный вестник. – 2013. – № 2 (120). – С. 308–312.



13. Томович Р., Вукобратович М. Общая теория чувствительности. – М.: Советское радио, 1972. – 240 с.



14. Ильин В.А. Основы математического анализа. В 2 ч. Ч. 1. – М.: Физматлит, 2005. – 648 с.



15. Cruceanu S. Regularisation pour les problemes a operateurs monotones et la methode de Galerkine // Commentationes Mathematicae Universitatis Carolinae. – 1971. – Vol. 12, N 1. – P. 1–13.

Просмотров аннотации: 452
Скачиваний полного текста: 387
Просмотров интерактивной версии: 0
Для цитирования:

Майстренко А.В., Светлаков А.А. Оценивание параметров дифференциального уравнения, описывающего процессы запуска и останова насосного агрегата // Системы анализа и обработки данных. – 2022. – № 1 (85). – С. 83–92. – DOI: 10.17212/2782-2001-2022-1-83-92.

For citation:

Maistrenko A.V., Svetlakov A.A. Otsenka parametrov differentsial'nogo uravneniya, opisyvayushchego protsessy zapuska i ostanovа nasosnogo agregata [Estimation of parameters of the differential equation describing the processes of starting and stopping the pumping unit]. Sistemy analiza i obrabotki dannykh = Analysis and Data Processing Systems, 2022, no. 1 (85), pp. 83–92. DOI: 10.17212/2782-2001-2022-1-83-92.