Алгоритмы оптимального управления гребной электрической установкой с машиной двойного питания

• Автор: Гельвер, Фёдор Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ путей совершенствования гребной электрической

установки.

1.1 Анализ областей применения гребных электрических установок

1.2 Сравнительный анализ электромеханических преобразователей, применяемых в гребных электрических установках.
1.3 Сравнительный анализ структурных схем и путей повышения показателей качества гребных электрических установок.

1.4 Выводы по главе 1.

Глава 2. Синтез алгоритмов управления машиной двойного питания

гребной электрической установки.

2.1 Анализ способов управления электромеханическим преобразователем при двойном питании.
2.2 Динамическая модель электромеханического преобразователя
2.3 Синтез алгоритма управления по критерию энергетической эффективности
2.4 Алгоритм управления на границе допустимых значений
управляющих воздействий
2.5 Статические характеристики привода ГЭУ при управлении по
критерию энергетической эффективности
2.6 Выводы по главе 2
Глава 3.Оценка энергетической эффективности алгоритмов
управления ГЭУ.
3.1 Структура потерь энергии в машине двойного питания.
3.2 Анализ основных показателей энергетической эффективности электромеханических преобразователей ГЭУ
3.3 Сравнительный анализ гребных электромеханических преобразователей по критерию потерь энергии.
3.4 Выводы по главе 3
Глава 4.Моделирование динамических процессов управления ГЭУ
4.1 Синтез системы управления ГЭУ по критерию энергетической эффективности.
4.2 Синтез системы управления ГЭУ на границе допустимых значений управляющих воздействии.
4.1. Информационное обеспечение системы управления ГЭУ
4.3 Моделирование динамических процессов работы ГЭУ в различных эксплуатационных режимах.
4.4 Рекомендации возможных областей применения электропривода с машиной двойного питания.
4.5 Выводы по главе 4.
Заключение
Список используемой литературы


Выполнен поиск оптимальною электромеханического преобразователя на множестве типов электрических машин, выпускаемых промышленностью при оптимальном управлении по критерию энергетической эффективности. Синтезированы алгоритмы оптимального управления машиной двойного питания по критерию энергетической эффективности. Выполнен анализ технологических режимов и конструктивных особенностей гребных электрических установок. Разработана математическая модель автоматизированной ГЭУ с машиной двойного питания и синтезированы алгоритмы оптимального управления, обеспечивающие режимы экономичного и полного хода. Синтезированы алгоритмы информационного обеспечения зчтравления автоматизированной ГЭУ с машиной двойного питания. Методы исследования. При решении поставленных в диссертационной работе задач использовались теория системного анализа, теория автоматического управления, теории электрических цепей и электрических машин. Численная реализация и анализ математических моделей выполнялся на ЭВМ с использованием пакета математических npoipaMM Simulink (приложении MatLab), Maple и MathCAD. Методика оценки алгоритмов управления электромеханическими системами по критерию энергетической эффективности. Математическая модель машины двойного питания, отличающаяся тем, что исходные уравнения с периодическими коэффициентами преобразованы в уравнения с постоянными коэффициентами и выделены уравнения якоря и индуктора. ГЭУ, обеспечивающих максимальное значение показателя энергетической эффективности. Алгоритмы информационного обеспечения автоматизированной ГЭУ с машиной двойного питания. Методика оценки качества алгоритмов управления электромеханическими системами но критерию электрических потерь. Установлено, что использование машины двойного питания с идентичными параметрами статора и ротора позволит создать автоматизированную движительную установку с уменьшенными массогабаритными показателями и высоким показателем энергетической эффективности. Создана информационная база данных составных элементов гребных электрических установок. Возможность использования машины двойного питания не только при проектировании новых и модернизации существующих установок ГЭУ, но и применение в различных областях техники. Методика оценки алгоритмов управления электромеханическими системами по критерию энергетической эффективности. Математическая модель машины двойного питания, представленная в виде уравнений индуктора и якоря. Алгоритмы оптимального управления машиной двойного питания автоматизированной ГЭУ в режимах экономичного и полного хода, обеспечивающие максимальные значения показателей энергетической эффективности и быстродействия соответственно. Уравнения наблюдателей состояния машины двойного питания позволяющие строить системы управления без датчика частоты вращения. Апробация работы. Основные результаты работы изложены в трудах V Международной (XVI Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу “АЭП-” (г. Санкт-Петербург, - сентября г. СПГУВК - гг. Н ГС ФГУ “ЦНИИ СЭТ” в и гг. Результаты работы использованы в техническом проекте “Электропривод подруливающего устройства фиксированного шага ЭПУ-0 ОМ5. Разработка технологий производства асинхронных электродвигателей от 2,2 кВт до кВт для работы на глубоководных спускаемых аппаратах глубиной до метров". Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе две из них опубликованы в издании, рекомендованном ВАК и одна статья в сборнике трудов V Международной (XVI Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу “ЛЭП-” (г. Санкт-Петербург, - сентября г. Кроме того, результаты, связанные с внедрением работы, изложены в пояснительных записках технического проекта и отчета по НИР ФГУП “ЦНИИ СЭТ”. Объем и структу ра работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. Работа изложена на 5 страницах основного текста, содержит рисунка и 4 таблицы. Список использованных источников включает 5 наименования и занимает страниц.