Энергосберегающий комплекс "компенсированный выпрямитель-электропривод постоянного тока с нечетким регулятором скорости"

• Автор: Ладанов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 230 с.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОПРИВОДА
1.1. Энергетический канал электропривода
1.2. Энергетические показатели управляемых преобразователей переменного тока в постоянный
1.3. Питающая сеть
ВЫВОДЫ
2. НЕЧЕТКОЕ УПРАВЛЕНИЕ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
2.1. Перспективы применения нечеткого управления
в электроприводе
2.2. Синтез стабилизации скорости системы «управляемый выпрямитель-двигатель постоянного тока с нечетким регулятором»
2.3. Автоматизированный расчет
2.4. Моделирование системы на базе нечеткого регулирования
2.5. Построение графиков переходных процессов системы управления
на базе нечеткого регулятора
2.6. Сравнительный анализ результатов моделирования
ВЫВОДЫ
3. РЕГУЛИРУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С УЛУЧШЕННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ
3.1. Особенности построения вентильных преобразователей переменного тока в постоянный на базе полностью управляемых приборов и устройств
3.2. Установившиеся режимы и энергетические характеристики компенсированного преобразователя
с конденсаторным фильтром
ВЫВОДЫ
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА «КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ -ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С НЕЧЕТКИМ РЕГУЛЯТОРОМ СКОРОСТИ» 11 о
4.2. Обобщенное представление эффективности применения полупроводниковых преобразователей для питания регулируемых электроприводов
4Л. Расчет универсальных характеристик узла искусственной
коммутации компенсированного выпрямителя
4.3. Методика определения экономической эффективности использования компенсированного выпрямителя
4.4. Сравнительный анализ показателей компенсированных выпрямителей и выпрямителей с естественной коммутацией
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Актуальность работы. В настоящее время, когда каждая новая тонна первичных энергетических ресурсов (угля, нефти, газа и т.д.) обходится существенно дороже, чем ранее добытая, неизмеримо возросла роль энергосберегающей политики. Одной из важнейших в политике энергосбережения является проблема снижения потерь и повышения качества электрической энергии в электрических сетях, питающих установки энергоемкой электротехнологии, горнорудного железнодорожного транспорта и других производств, где потребление энергии осуществляется на постоянном токе.
В агрегатах, состоящих из электродвигателя и рабочей машины, энергосбережения можно добиться двумя основными способами:
- искать новые научно-технические и конструктивные решения для обоих компонентов агрегата, обеспечивающих повышение его КПД (т.е. снижения потерь в процессе преобразования электрической энергии в механическую или иную);
- искать пути выполнения технологического процесса с наименьшими энергетическими затратами во всех звеньях от источника питания до последней стадии процесса.
Первый путь в электромеханике был исчерпан к 90-м годам XX века, когда КПД электроприводов и большинства машин превысили значения 0,9. Естественно, поиски новых конструкций (модернизаций) идут и в настоящее время. Но, при этом, в энергосбережении можно выиграть только единицы или доли процента. Второй путь - это рациональный способ преобразования механической энергии, развиваемой электроприводом, в полезную через более совершенную технологию - актуален. Так, например, если регулируемый электропривод не участвует непосредственно в технологическом процессе, то добиться значительной величины энергосбережения невозможно. И наоборот, если регулируемый электропривод функционально завязан в технологии, то эффективность энергосбережения резко возрастает.
Наибольший эффект достигается при системном подходе к энергосбережению в электротехнических системах, увязывая решение задач электромагудовлетворяющий тем или иным требованиям на основе экспертных знаний об объекте управления и условиях его функционирования, что решает проблемы синтеза управляющих алгоритмов в условиях неопределенных или нестационарных параметров объекта регулирования и внешних воздействий [54].
В основу концепций нечеткого управления заложен тот же принцип генерации оптимального решения, психолингвистическими аспектами которого руководствуется человек при принятии решения в конкретной ситуации [81]. Суть этого принципа заключается в следующем: в силу невозможности описания всех потенциально возможных ситуации из рассматриваемого пространства случаев формируется несколько логических правил (законов), описывающих лишь характерные точки этого пространства. Формирование решения для каждой конкретной ситуации осуществляется путем комбинации полученных базовых правил. Такой подход к проблеме принятия решения возможен благодаря лингвистической гибкости операторов, составляющих основу логических правил, которые использует человек на этапе принятия оптимального решения. Алгоритмическая реализация подобного метода принятия решения на техническом уровне требует решения задачи математического моделирования принципов абстрактного мышления аналогиями. Инструментарием, в рамках которого решается эта задача, является теория нечеткой логики, базирующаяся на математическом аппарате теории нечетких множеств.
Базовым фундаментом математического аппарата теории нечетких множеств является понятие неопределенности [39, 51, 52, 103, 109, 110]. В рамках теории нечетких множеств рассматриваются два основных типа неопределенности: стохастическая и лексическая. Природа обоих видов неопределенности разная. Стохастическая неопределенность отражает неопределенность свершения конкретного события и количественно измеряется вероятностью того или иного исхода. Таким образом, можно утверждать, что стохастическая неопределенность может быть успешно смоделирована с применением методов теории вероятности. Лексическая неопределенность обусловлена лингвистической неточностью лексической формы описания событий: Являясь субъективной категорией, она не имеет объективных критериев количественной оценки.