Устойчивость управляемых систем с распределенными параметрами с приложением к ветроэнергоустановкам

• Автор: Марданшин, Рифкат Галимович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Устойчивость в целом систем с распределенными

параметрами

1.1. Определения и теорема об устойчивости.

1.2. Условия устойчивости линейных систем

1.3. Устойчивость при постоянно действующих возмущениях

1.4. Абсолютная устойчивость.

1.5. Абсолютная устойчивость процесса нагрева материала в

проходной нагревательной печи

Заключение.
Глава II. Устойчивость в целом гибридных систем с
распределенными и сосредоточенными параметрами.
2.1. Условия устойчивости линейных систем
2.2. Устойчивость при постоянно действующих возмущениях
2.3. Абсолютная устойчивость.
Заключение.
Глава III. Синтез управлений по принципу обратной связи в
распределенных и гибридных системах, обеспечивающих
устойчивость в целом замкнутой системы.
3.1. Синтез управлений в распределенных системах.
3.2. Синтез оптимальных управлений в распределенных
системах.
3.2.1. Синтез оптимальных управлений из условия минимума интегрального критерия качества.
3.2.2. Синтез оптимальных управлений с
минимальной нормой.
3.3. Учет постоянно действующих возмущений.
3.4. Синтез управлений в гибридных системах
3.5. Синтез оптимальных управлений в гибридных системах
3.6. Учет постоянно действующих возмущений.
Заключение.
Глава IV. Математическое моделирование и устойчивость в
целом встроэнергоустановки с вертикальной осью вращения
4.1. Общие сведения о ветроэнергоустановках
4.2. Уравнения динамики ветроэнергоустановки.
4.3. Устойчивость номинального режима работы
встроэнергоустановки при расчетной скорости ветра.
4.4. Устойчивость номинального режима работы ветроэнергоустановки при постоянно действующих
возмущениях.
Заключение
Основные результаты работы
Список литературы


Разработка методов исследования абсолютной устойчивости систем с распределенными параметрами. Обобщение этих методов на гибридные системы с распределенными и сосредоточенными параметрами. Синтез управлений, в том числе оптимальных, но принципу обратной связи для распределенных и гибридных систем, обеспечивающих асимптотическую устойчивость в целом или асимптотическую устойчивость в целом при ПДВ замкнутой системы. Математическое моделирование ВЭУ с вертикальной осью вращения и системой передачи механической энергии к нагрузке. Исследование асимптотической устойчивости в целом номинального режима работы ВЭУ при расчетной скорости ветра и при изменениях скорости ветра от расчетного значения в заданных пределах. Методы исследований. Досто верность полученных результатов подтверждается корректным применением математического аппарата, согласованностью новых результатов с известными теоретическими положениями и результатами экспериментальных исследований. ПДВ, и абсолютной устойчивости систем с распределенными параметрами и гибридных систем. ПДВ замкнутой системы. Разработана математическая модель ВЭУ с вертикальной осью вращения и системой подачи механической энергии к нагрузке в виде системы уравнений в частных и обыкновенных производных. Получены достаточные условия асимптотической устойчивости в целом номинального режима работы ВЭУ при расчетной скорости ветра и при отклонениях скорости ветра от расчетного значения в заданных пределах. Практическая ценность работы. Разработанные методы исследования устойчивости позволяют конструктивно строить функции Ляпунова, проверять условия устойчивости и значительно расширяют возможности практического использования метода функций Ляпунова для исследования устойчивости в целом и абсолютной устойчивости инженерных объектов с распределенными параметрами. Синтезированные управления достаточно просто реализуются в виде сосредоточенных управлений, приложенных к границам распределенных звеньев и (или) к конечномерным звеньям, требующих измерения состояния системы только в отдельных точках,- что имеет большое прикладное значение. С использованием разработанных методов получены достаточные условия асимптотической устойчивости в целом ВЭУ с вертикальной осыо вращения и абсолютной устойчивости процесса нагрева тонкого материала в проходной печи. Так как методы исследования устойчивости разработаны для достаточно широкого класса распределенных и гибридных систем, то они могут быть использованы на различных предприятиях машиностроения, автомобилестроения, авиастроения и др. ВЭУ с вертикальной осыо вращения - при проектировании различных ВЭУ такого типа. Реализация результатов. Результаты работы использованы в ОАО «КАМАЗ», в ОАО «ЗАИИСКНЕФТЬ», в Камском государственном политехническом институте (КамГПИ) при проектировании и изготовлении опытных образцов ВЭУ с вертикальной осью вращения нового типа - с сопловой системой воздухозаборника и эжекторами на концах ротора, один из которых экспонировался на III Международной специализированной выставке «Энергетика - ресурсосбережение» в г. Казани 4-7 декабря г. КамГПИ. Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Автоматизация и информационные технологии» (Наб. Челны, ), на научно-технической конференции «Наука и практика. Диалоги нового века» (Наб. Челны, ), на Итоговой научно-практической конференции Института экономики, управления и права (Наб. Челны, ), на XXXII Уральском научном семинаре «Механика и процессы управления» (Уральское отд. РАН, Екатеринбург - Миасс, ), а также на научных семинарах кафедры теоретической механики и сопротивления материалов КамГПИ. Публикации. По материалам диссертации опубликовано научных работ, в том числе статьи, 3 тезиса докладов. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 0 наименований и рисунков. Полный объем диссертации составляет 0 страниц. Приведем краткое содержание работы.