Вероятностное моделирование и определение допустимых изменений параметров электромеханических систем

• Автор: Липай, Борис Романович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ И СИНТЕЗА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ КАК СТОХАСТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1.1. Место задач моделирования и параметрического синтеза в структуре автоматизированного проектирования
1.2. Анализ направлений и алгоритмов вероятностного моделирования и синтеза параметров технических систем как стохастических объектов
1.3. Конкретизация объекта, цели и задач работы
Выводы
2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КАК ОБЪЕКТ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
2.1. Математические и компьютерные модели ЭМС и
их компонентов
2.2. Анализ чувствительности компонентов ЭМС к изменению их параметров
2.3. Перестроение моделей методами планирования экспериментов
2.4. Особенности и средства параметрического синтеза ЭМС
Выводы
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ПАРАМЕТРОВ ЭМС КАК СТОХАСТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
3.1. Математическая постановка задач моделирования и синтеза стохастических объектов
3.2. Особенности разработки алгоритмов аналитических методов исследования качества ЭМС

3.3. Разработка алгоритмов статистических испытаний
3.4. Комплексный алгоритм вероятностного моделирования электромеханических объектов
3.5. Алгоритм синтеза параметров ЭМС как стохастических
объектов
Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ВЕРОЯТНОСТНОГО АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ПАРАМЕТРОВ ЭМС
4.1. Система прикладных программ вероятностного анализа ЭМС
4.2. Программа расчета размерных цепей как компонент системы автоматизированного проектирования CADdy
4.3. Система прикладных программ синтеза допусков на входные параметры ЭМС как стохастических объектов
4.4. Разработка программных средств вероятностного моделирования динамических процессов в электромеханических системах и их компонентах
4.4. Примеры использования разработанных программ хтя решения задач исследования и обеспечения качества проектируемых
объектов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Современные масштабы разработок, производства и применения электромеханических устройств и систем различного назначения при одновременном возрастании требований к их функциональным и технико-экономическим показателям обуславливают необходимость совершенствования методов и средств проектирования. В настоящее время широкое практическое применение нашли разнообразные средства автоматизации разработок, объединяемые в составе систем автоматизации проектирования (САПР).
Проблемы принятия проектных решений занимают центральное место в разработках новой техники, а качество принимаемых решений в значительной мере зависит от точности и достоверности применяемых математических моделей. По мере совершенствования методов и средств проектирования все более высокие требования предъявляются и к модельным представлениям проектируемых объектов. При этом важнейшим шагом в повышении адекватности моделей является переход к применению вероятностных математических моделей, позволяющих в процессе разработки учитывать совокупность случайных технологических и эксплуатационных факторов.
Значительный вклад в становление и развитие методов и средств вероятностного моделирования внесли отечественные ученые-электромеханики И. П. Копылов, Е. М. Лопухина, С. И. Маслов, О.П. Муравлев, И. Н. Орлов, Э. К. Стрельбицкий, Г. В. Тазов, В. В. Хрущев и многие другие. В их работах были сформированы теоретические основы создания и практического применения вероятностных моделей в решении задач анализа рабочих показателей электромеханических преобразователей различных типов и назначений.
Существенно в меньшей степени проработаны в электромеханике вопросы обеспечения качества принимаемых проектных решений с учетом вероятностной природы формирования внутренних параметров проектируемых объектов и внешних эксплуатационных воздействий. Этим проблемам посвящено суще-

иа = Яа’Іа + СІУІСІХ,
иь = Яь-іь + сНь/ск, (2.1а)
ис = Яс-Іс + СІУс/ск,
где и„ і; — мгновенные значения напряжений и токов в фазах обмоток (і = А, В, С, а, Ь, с); Я, — активные сопротивления обмоток фаз статора и ротора; У і — результирующие потокосцепления.
В уравнениях (2.1а) вводятся роторные величины, приведенные к обмотке статора.
Потокосцепления рассеяния фаз статора представляются как проекции изображающего вектора ф1 потокосцепления рассеяния статора на оси фаз статора, причем вектор ф, полагается параллельным изображающему вектору /, тока статора, а модуль вектора ф, принимается зависящим от модуля вектора /, согласно характеристике намагничивания путей рассеяния статора у = Уі(г'і). Аналогично, потокосцепления рассеяния фаз ротора: уг = уг{}2) [79].
В качестве универсального программного средства моделирования в работе выбран пакет программ анализа электрических и электронных цепей Р8рісе [80]. Эта программа позволяет соединить подмодели различных подсистем в одну общую компьютерную модель в полном соответствии с реальной физической структурой всей ЭМС. Для каждого блока можно создать ряд альтернативных подмоделей, унифицированных по числу точек соединения, которые при желании можно дорабатывать и видоизменять. Программа РБрісе позволяет анализировать переходные процессы при действии различных входных сигналов, задавать нелинейные зависимости переменных и параметров системы. Результаты моделирования могут выводится в виде графиков как на экран монитора, так и на принтер, в табличном виде или в виде файла для сопряжения с внешними программами, предназначенными для дальнейшей обработки результатов. Для описания эквивалентных схем моделируемых систем применяется специальный входной язык, но возможен и графический ввод схем.