Разработка специального математического обеспечения системы анализа динамики асинхронного электропривода

• Автор: Преображенский, Игорь Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 136 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Средства математического обеспечения процедур моделирования и анализа электромеханических систем
1.1. Общая проблематика моделирования сложных электромеханических систем и комплексов
1.2. Инструментальные средства математического моделирования, анализа и синтеза электромеханических систем
1.3. Анализ средств программного обеспечения систем моделирования сложных электромеханических комплексов

Цель работы и задачи исследования

2. Компьютерная система моделирования и анализа динамики асинхронного электропривода
2.1. Обобщенная структура компьютерной системы моделирования и анализа асинхронного электропривода

2.2. Функциональные и сервисные модули компьютерной системы

2.2.1. Модуль муфта

2.2.2. Модуль редуктор
2.2.3. Модуль панель управления
2.2.4. Модуль механической части x
2.2.5. Модуль графика
2.2.6. Модуль вида i
2.3. Интегрирование модулей моделирования в различные среды программирования
Выводы
3. Математическое обеспечение процедур анализа электромеханических систем на базе обобщенной электрической машины
3.1. Формализованное описание обобщенной электрической машины для
условий асинхронного двигателя
3.2. Исследование вариантов модели асинхронного двигателя в программмной системе МаФСаб
3.3. Анализ влияния эффекта вытеснения тока и нелинейности насыщения
магнитной системы АД на характер переходных процессов
Выводы
4. Результаты практической апробации специального программного
обеспечения компьютерной системы моделирования и анализа
4.1. Структура специального программного обеспечения
4.2. Моделирование и анализ динамики привода главного подъема тележки
мостового крана
4.3. Обработка результатов машинных экспериментов
Заключение
Список литературы


Третья глава посвящена разработке средств математического обеспечения процедур анализа динамики электромеханических систем на базе обобщенной электрической машины. В четвертой главе приведены результаты практической апробации специального программного обеспечения компьютерной системы моделирования и анализа динамики асинхронного электропривода. В заключении работы приведены основные выводы и результаты диссертационной работы. Целью моделирования является синтез конструктивного варианта объекта, внутренних и внешних связей. Все эти особенности должны удовлетворять требованиям технического задания. Моделирование объекта обычно начинается со сбора информации о разновидностях данного типа, результатах выполненных научно-исследовательских работ, сбора данных об испытаниях аналогов, разновидностях применяемых материалов и т. Последнее необходимо в ходе оптимизации модели. На начальных стадиях моделирования требования, предъявляемые к конечной модели, конкретизируются в виде системы ограничений, которым должны удовлетворять характеристики объекта, обеспечивающие успешное решение поставленной задачи. Тип системы управления (тиристорный регулятор напряжения (ТРН), тиристорный регулятор сопротивления (ТРС), частотное управление и т. Глубина разработки модели, а именно, необходим ли учет электромагнитных переходных процессов, учет нелинейности цепи насыщения, эффекта вытеснения токов и т. Упростить процесс принятия решения на каждом этапе работы возможно путем применения компьютерного моделирования как центральной процедуры системного анализа и необходимых для этого вычислительных экспериментов с целью получения количественных и качественных характеристик объекта по имеющейся модели []. Качественные выводы, получаемые по результатам анализа, позволяют обнаружить неизвестные ранее свойства сложной системы: её структуру, динамику развития, устойчивость и применительно к задачам поиска рациональных параметров электропривода дают возможность сформировать структуру объекта по заданным критериям. Количественные выводы, как правило, носят характер прогноза возможных значений переменных, характеризующих систему. По этой причине в работе данный метод положен в основу анализа динамики сложных электромеханических систем. Базой проведения вычислительных экспериментов являются системы компьютерного моделирования. В мире существует стандартный программный инструментарий и две платформы для него: первая платформа основана на системах, построенных по архитектуре Масти^й (эти системы в нашей стране не прижились исторически - из-за достаточно малого количества этих машин в нашей стране их пользователям было сложно доставать для машин программное обеспечение); вторая платформа представляет собой 1ВМ-совместимую вычислительную технику. Именно на этой платформе в настоящее время и идет развитие компьютерных систем моделирования сложных технических и, в частности, электромеханических систем. Алгоритмический уровень представляет модель в виде некоторой схемы, непосредственно используемой ЭВМ для планирования и организации вычислений. Математический уровень реализует модель в виде совокупности блоков, данный уровень переходит в алгоритмический на стадии расчетов. На функциональном уровне описание модели происходит в виде схемы соединения физических элементов или отдельных частей (двигатель, преобразователь, технологический объект и т. Описательный уровень представляет модель в виде одного блока, текст описания которого указывает характерные структурные и параметрические свойства исследуемой системы. Для реализации машинных экспериментов разработано большое количество программных продуктов [,,], работающих на всех уровнях разработки компьютерной модели. Современные программные средства систем компьютерного моделирования позволяют качественно проводить моделирование и последующий анализ динамики ЭМС. Однако инструментальные средства данных программ избыточны при работе в более узкой проблемной области, в частности, исследовании динамики асинхронных электроприводов.