Browsing by Author "Руднєв, Є. С."

Now showing 1 - 19 of 19
  • No Thumbnail Available
    Item
    Electric drive with frequency-regulated synchronous motor with high precision digital sensors
    (СНУ ім. В. Даля, 2024) Rudniev, Y. S.; Romanchenko, J. A.; Brozhko, R. M.; Руднєв, Є. С.; Романченко, Ю. А.; Брожко, Р. М.
    The article studies an electric drive with a frequencyregulated synchronous motor. The main advantages of synchronous motors in comparison with asynchronous ones are listed. The current state and the growth trends in the production of AC electric drives are considered. It is shown that two-link frequency converters have received the greatest application for wide-range regulation of rotation frequency of synchronous motors. They convert the electricity from supply network into electricity with the required voltage, current and frequency in two stages. This transformation is carried out by special devices – autonomous inverters. It has been established that the efficiency of a two-link frequency converter is quite high and about 96,5-98,5%, which is due to the efficiency of the power semiconductor devices used in the key operating mode. Modern trends in the use of voltage and current inverters are considered. It is shown that the use of new semiconductor devices made it possible to fundamentally change the topology of the power circuit and the principles of inverter control. The approach of most manufacturers to the topology of autonomous inverters in frequency converters is considered. The most advanced structures (matrix and hybrid) of AC converters, which are produced by modern industry, are considered. Based on the analysis, it is set that high-precision, reliable and noise-resistant digital sensors are widely used in DC and AC electric drive systems – absolute and incremental encoders, as well as optoelectric attached sensors for registering distances, angles of rotation or the number of turns – resolvers. They are used together with numerical control systems, drives and position determination devices. The power supply circuit for synchronous electric motors of the main drive of the rolling stand of a thick plate mill 3000 based on ALPSA VDM 7000 converters from ALSTOM (Converteam) is considered. The main task of control system of the converter network part is to regulate the voltage of the DC link. The block diagram of the control system for the rectifier and inverter parts of the VD 7000 converters is given .
  • No Thumbnail Available
    Item
    Modeling of the Electric Drive of the Main Motion of the Rolling Cage As a Multi-Mass Electromechanical System.
    (СНУ ім. В. Даля, 2021) Shevchenko, I. S.; Rudniev, Y. S.; Romanchenko, J. A.; Шевченко, І. С.; Руднєв, Є. С.; Романченко, Ю. А.
    The model of rolling stand of a thick-plate rolling mill 3000 has been designed in the work in order to determine the oscillations frequencies that occur during operation, the effect of their amplitude on the dynamic deviations of the speed of the working body from the specified one. Presented results of the research dynamic to rolling cage 3000 at presentation her as seven masses electromechanic system. Shown influence clearance in mechanical issue on dynamic of the mechanism. The research by the method of mathematical modeling in the design and operation of mechanical equipment is substantiated. The design diagram of mechanical part of the electromechanical system is presented. Using the simulation results it was confirmed that the influence of internal viscous friction in shafting on the oscillation damping is not significant in relation to the damping properties of electric drive. Therefore, in the first approximation, it can be ignored. The electric drive of the rolling stand was considered as a TP-D system with speed and current regulators at their standard settings to the modular optimum. To reduce the magnitude of the elastic moments in the kinematic chain of the stand the armature current intensity generator in the electric drive is used. Simulation of the processes was carried out in Simulink of the MATLAB package. The stand model is designed according to design scheme and reflects the branching into two channels with their combination through an elastic element – the material that is rolled. Based on real geometry and taking into account the properties of material the stiffness of shafts of mechanical transmissions were calculated. The model was set to a rolling program with a variable speed – in order to compensate the thickness difference, which corresponds to modern technological trends. Comparing the simulation results, it was found that the presence of a gap provokes the appearance of self-oscillations, the damping of which in a real mechanical system will occur due to damping properties of the shafts. The damping of oscillations takes place due to the damping properties of the electric drive. The appearance of a gap in the spindles leads to an increase in the system vibration frequency (70-80 Hz).
  • No Thumbnail Available
    Item
    Statistical Assessment of the Indicator Yield of Volatile Matter for Forecasting Hazardous Properties of Coal Seams.
    (СНУ ім. В. Даля, 2024) Rudniev, Y. S.; Руднєв, Є. С.
    The article studies statistical models of the mass yield of volatile matter during the thermal decomposition of coals without air access with the aim (Vdaf) with the aim of using this indicator to assess the degree of metamorphism (coalification) and forecast the hazardous properties of coal seams. It is shown that the classification indicator of the yield of volatile matter, which is used in regulatory documents on the safe conduct of mining operations, is not sufficiently justified for these purposes. It was adopted in the absence of reliable knowledge about the structural and chemical composition of the organic part of the coal seam. The indicator Vdaf characterizes the state of dry ash free organic (combustible) mass, and the composition of fossil coal, in addition, includes mineral impurities and moisture. Purpose. To determine the probable relative errors in the measurement of absolute values indicator of the yield of volatile matter using statistical models. This will allow the indicator Vdaf to be used with a given accuracy as the main classification criterion for the metamorphism (coalification) of coal seams to forecast their hazardous properties during mining operations. The methodology is based on the use and statistical processing of experimental data from previous years, as well as on the formation of several sets of values Vdaf, which have certain characteristic features. Further statistical analysis and assessment of these sets allows us to establish differences or similarities between statistical models of the criterion Vdaf. Results. It is shown that one of the significant factors of non-compliance with the normal law of distribution of the yield of volatile matter Vdaf, as a random variable, is the different accuracy of its determination depending on the absolute values. The validity of using Vdaf in engineering calculations of the forecast of hazardous properties of coal seams is proven only when its values are more than 15-20%. For the first time, based on statistical models, ambiguous possible errors in determining the yield of volatile matter and the inexpediency of its use for forecasting are established. The need to use other indicators of the degree of metamorphism to improve the regulatory framework for safe mining operations, which directly reflect the content and properties of coal in the process of geological transformations, is proven.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Study of the Dynamics of the Movement Mechanism of an Overhead Crane as a Complex Electromechanical System.
    (СНУ ім. В. Даля, 2022) Rudniev, Y. S.; Romanchenko, J. A.; Linevich, A. O.; Руднєв, Є. С.; Романченко, Ю. А.; Лінєвич, А. О.
    The article studies the dynamics of the crane movement mechanism to take measures for their reliable operation and reduce the wear of movement mechanisms. For this, the following assumptions are accepted: transverse motion is not considered, the dynamics of engines and electric drive is not considered; the crane is presented in the form of a seven–mass system, the load suspension is adopted as rigid. It has been established that account of flexibility of the rope, with which the load is suspended, does not significantly affect (no more than 10%) the values of the largest dynamic loads in elastic connections; therefore, when determining the loads in the elastic connections of the movement mechanisms, it is possible to use a system with an elastic mechanism and a rigid suspension of the load. The processes in the movement mechanisms of load-lifting cranes are considered, using the calculated seven-mass dynamic scheme of structures. During the mechanism operation the oscillations occur in its metal structures and transmission shafts, in addition, the load sways (which, together with a rope of length Ls, forms a pendulum with a moving suspension point). The graphs show the forces in the longitudinal, transverse beams of the crane and the linear speeds of wheels, with an external force applied to each wheel of 21700 N. All three types of oscillations have different frequencies, which allows them to be considered on simpler two-mass models. But when using synchronous rotation systems (SRS) on the movement mechanism, which are often prone to oscillations, the proposed model is better suited, because it takes into account the interaction of the SRS and the mechanism at different vibration frequencies. With these loads, the mismatch of the path of the sides xc does not exceed 0,025 m, the relative swing of the load xl is not more than 0,25 m. The article found that according to the seven-mass model, when a driving force is applied, mechanical oscillations arise in which three frequencies of interaction are observed. For the crane designs discussed in the article, these frequencies are 0,2, 0,95 and 6,4 Hz; to study a more complete picture of the processes, it is necessary to consider the transverse displacement of the crane and the dynamics of electric drive movement. The parameters of the calculated scheme for output data of the bridge are determined. Based on obtained results the calculated scheme of crane movement mechanism was constructed. The system is converted into a three-axle, the first of which is the rotor of engine, the second - the first gear together with the coupling, and the third - the axle with two gears.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Аналіз завдань відновлення теплопостачання де окупованих міст Донбасу
    (СНУ ім. В. Даля, 2024) Соколенко, К. В.; Руднєв, Є. С.; Соколенко, В. М.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Втрати енергії в усталених режимах роботи електроприводів, енергетичні характеристики та їх підвищення
    (СНУ ім. В. Даля, 2024) Руднєв, Є. С.; Романченко, Ю. А.; Рибалка, Є. Л.; Rudniev, Y. S.; Romanchenko, J. A.; Rybalka, Y. L.
    В статті представлений аналіз втрат енергії вусталених режимах роботи електроприводів тапідвищення енергетичних характеристик. Показано,що задача правильного визначення/розрахункунеобхідної потужності електроприводу та виборудвигунів, які володіють достатньою потужністюта перевантажувальною здатністю, має виключноважливе практичне значення. Від правильностівибору двигунів при проектуванні істотно залежитьпродуктивність, надійність та економічністьмашин, що приводяться в рух. Авторами зазначено,що проходження потоку енергії від мережі доробочого органу механізму супроводжуєтьсявтратами енергії у всіх елементах електроприводу.Необхідність розрахунку втрат енергії припроектуванні та експлуатації обумовлена тим, щовизначення непродуктивних витрат енергії єнайважливішою характеристикою економічностіроботи механізму та їх аналіз – основа пошукушляхів енергозбереження. Зазначено, що втрати велектричних машинах поділяються на постійні тазмінні. Змінні втрати двигуна обумовленіпротіканням струмів по опорам силового ланцюга,отже, безпосередньо пов'язані з навантаженнямдвигуна. Проаналізовано втрати у трьох видахдвигунів. Показано, що для перевірки двигуна понагріванню, необхідно враховувати тільки втрати,що гріють, які виділяються безпосередньо у двигуні.Наведено співвідношення, які дають можливістьрозраховувати втрати енергії у двигуні для перевіркийого умов роботи. Розглянуто приклад розрахункута наведено ряд рекомендацій, які дають змогудодатково спростити визначення втрат дляконкретних умов. В статті зазначено, щоекономічність роботи електромеханічної системивизначає ККД електроприводу, а також коефіцієнтпотужності, що враховує ефективністьвикористання активної енергії. Розглянуто основнізаходи щодо підвищення коефіцієнту потужностіасинхронних двигунів. Швидкодія асинхроннихелектроприводів з реостатним регулюваннямшвидкості може бути досягнута виборомоптимального ковзання під час пуску тагальмування. Оскільки механічні характеристикиасинхронного двигуна нелінійні, є оптимальнезначення критичного моменту, що забезпечуємінімум часу розгону і гальмування приводу.
  • No Thumbnail Available
    Item
    До питання визначення точності уявної густини вугілля для встановлення викидонебезпечності шахтопластів
    (СНУ ім. В. Даля, 2024) Руднєв, Є. С.; Філатьєва, Е. М.; Попович, В. А.; Антощенко, М. І.; Rudniev, Y. S.; Filatieva, E. M.; Popovych, V. A.; Antoshchenko, M. I.
    В статті розглянуто можливість визначення уявноїгустини для прогнозу схильності вугільних пластів допрояву раптових викидів з використанням емпіричноїзалежності, яка отримана на підставістатистичної обробки показників технічногоаналізу вугілля.Методика заснована на порівняльному аналізі длякожного шахтопласта відповідності розрахунковихзначень уявної густини вугілля зі значеннями, яківстановлені стандартним методом.За результатами досліджень спостерігаєтьсяпрактична відсутність кореляційноївзаємозалежності між розрахунковими значеннямиуявної густини та її величинами, якіекспериментально визначені за методикоюзагальноприйнятих стандартів. Це вказує на повнуневідповідність точності визначення уявної густинивугілля відповідно до емпіричної залежності їїзначенням, встановленим стандартним методом.Близькість отриманих розрахункових значень уявноїгустини вугілля відповідно до емпіричнихзалежностей, з використанням відповідно одногопоказника виходу летких речовин (Vdaf) і трьох(виходу летких, вологи та виходу золи) впливаючихфакторів, дає підставу аналізувати уявну густинувугілля тільки від Vdaf. В залежності від Vdaf, поліномступеня другого порядку досить з високоютіснотою кореляційного зв’язку характеризує уявнугустину вугілля визначену стандартним методом.Достовірне визначення уявної густини вугілляможливе тільки стандартними методами,виключивши використання емпіричних залежностейіз застосуванням показників технічного аналізу, щопідтверджується значним середньоквадратичнимвідхиленням, яке перевищує в 1,5 рази точністьвизначення.Вперше на підставі статистичної обробкиекспериментальних даних про уявну густину вугіллята показників технічного аналізу для 592шахтопластів Донбасу та Львівсько-Волинськогобасейнів доведена неприпустимість використаннярозрахункових значень відповідно до емпіричнихрівнянь для прогнозування схильності шахтопластівдо раптових викидів вугілля та газу при веденнігірничих робіт.Результати досліджень дозволяють розробитипропозиції щодо вдосконалення нормативної бази участині прогнозу викидонебезпечності вугільнихпластів.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Дослідження оброблюваності жароміцних нікелевих сплавів.
    (СНУ ім. В. Даля, 2021) Алтухов, В. М.; Руднєв, Є. С.
    У статті розглянуто особливості оброблюваності жароміцних нікелевих сплавів та зносостійкість різального інструменту. Дослідження проводилися в умовах точіння (безперервне різання). Проведено аналіз аналітичних залежностей, які апроксимують експериментально отримані дані при механічній обробці сталей та сплавів, у тому числі важкооброблюваних. Відповідно до загальноприйнятої класифікації важкооброблюваних матеріалів, жароміцні нікелеві сплави відносяться до V групи. Як представник був обраний жароміцний нікелевий сплав ХН67МВТЮ. Обробка проводилася різцями з твердосплавними пластинками марок ВК6М, ВК6. Заплановані та проведені експериментальні дослідження щодо зміни шляху різання залежно від характеристик різання: швидкості різання, подачі, глибини різання. Оскільки при різанні є розсіювання фізико-механічних властивостей оброблюваного та інструментального матеріалів, інші нестаціонарні елементи процесу зносу інструменту, на кожній дослідній точці, що визначається величинами швидкості різання, подачі на оборот, глибини різання, експеримент проводився три рази. Обробка результатів стійких досліджень здійснювалася в координатах, відповідно, швидкість різання, подача на оборот, глибина різання – пройдений інструментом шлях. Побудовано графіки, що показали вид кривої залежності шляху різання від швидкості різання, подачі, глибини різання. Проводилося вивчення виду зношування на задній і передній поверхнях різального інструменту при точенні сплаву ХН67МВТЮ різцями з твердого сплаву ВК6М при зміні швидкості різання, при цьому величини подачі на оборот і глибини різання мали постійне значення. Встановлено, як змінюється вид зношування інструмента при зміні швидкості різання. Отримані результати дозволять ефективніше проводити процес механічної обробки жароміцних нікелевих сплавів.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Дослідження теплових явищ при різанні важкооброблюваних матеріалів в умовах точіння.
    (СНУ ім. В. Даля, 2022) Алтухов, В. М.; Руднєв, Є. С.
    У статті розглянуто особливості теплових явищ у зоні різання при обробці матеріалів, що важко обробляються. Дослідження проводилися на токарному верстаті при поздовжньому точінні. Ріжучий інструмент - різець з твердосплавними пластинками, що не переточуються. Матеріал інструменту – твердий сплав марок Т15К6, ВК6М. Оброблювані матеріали приймалися з різних груп по класифікації важкооброблюваних матеріалів. Хромомарганцевокремниста сталь 30ХГСА відноситься до І групи, нержавіюча сталь 12Х18Н10Т – до ІІІ групи, жароміцний нікелевий сплав ХН67МВТЮ – до V групи. Проаналізовано вплив температури різання на властивості оброблюваного та інструментального матеріалів. Складено план досліджень, розроблено схему вимірювання температури різання, проведено тарування термопари. Експерименти проводили без охолодження. Заміри проводилися за зміни швидкості різання, подачі, глибини різання. Проведено аналіз аналітичних залежностей температури різання від характеристик різання при однофакторному експерименті, які апроксимують експериментально отримані дані при механічній обробці матеріалів. З урахуванням розсіювання фізико-механічних властивостей оброблюваного та інструментального матеріалів, та інших нестаціонарних елементів процесу різання, на кожній точці дослідження, що визначалися величинами швидкості різання, подачі на оборот, глибини різання, замір температури різання проводився три рази. Обробка результатів досліджень температури різання проводилася в координатах, відповідно, температура різання – швидкість різання, температура різання – подача на оборот, температура різання – глибина різання. Побудовано графіки, що показали вид кривої залежності температури різання від характеристик різання. Отримані результати дозволять підвищити ефективність процесу точіння при обробці матеріалів, що важко обробляються.
  • No Thumbnail Available
    Item
  • No Thumbnail Available
    Item
    Математична модель асинхронної машини у координатній системі, осі якої "коливаються" у просторі
    (СНУ ім. В. Даля, 2023) Руднєв, Є. С.; Романченко, Ю. А.; Яцуміра, А. А.; Мелконова, І. В.
    В статті представлений аналіз математичної моделі асинхронної машини у координатній системі, осі якої "коливаються" у просторі. Показано, що диференціальні рівняння, які описують процеси у реальній трифазній асинхронній машині, містять періодичні коефіцієнти. Останні ускладнюють рішення таких рівнянь і вимагають пошук підходів, що дозволяють одержати рівняння зі сталими коефіцієнтами. Показано, що у повністю керованій асинхронній машині регульованими і незалежними параметрами є і величина, і фаза додаткової електрорушійної сили, а у асинхронно вентильному каскаді, який може розглядатися як машина подвійного живлення з обмеженими можливостями керування, незалежним параметром є тільки величина вектора додаткової електрорушійної сили, а його фаза детермінована: проти-е.р.с., що вводиться у коло випрямленого струму ротора, завжди знаходиться у противофазі з вектором струму ротора. Встановлено, що вирішення задачі спрощується введенням нової координатної системи, у якої осі обертаються у просторі не зі сталою швидкістю, а зі змінною, що є певною функцією часу. Суть перетворень, пов’язаних з переходом до нової системи координат полягає в знаходженні такої функції, що дозволяє у площині цих координат умовно розглядати нерухомим той вектор, параметри якого є визначальними для даної системи. Знаходять її, виходячи з умови, щоб позитивний напрямок дійсної осі системи завжди співпадав з вектором, по відношенню до якого розглядається стан асинхронної машини. Наведено диференційні рівняння машини подвійного живлення в осях "g–i" у векторній формі. Показано, що ці рівняння справедливі як для двигуна з короткозамкненим ротором, так і для будь-якої системи асинхронного електропривода, регулювання швидкості якого реалізується через введення додаткової е.р.с. у роторне коло. Виведене рівняння початкової кутової швидкості векторів струмів та потокозчеплень у просторі відносно нерухомого статора при нульових початкових умовах незалежно від ковзання ротора для асинхронної машини з короткозамкненим ротором. Наведені перехідні процеси пуску асинхронної машини з короткозамкненим ротором
  • No Thumbnail Available
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
  • No Thumbnail Available
    Item
  • No Thumbnail Available
    Item
  • No Thumbnail Available
    Item
    Обґрунтування вибору показників ступеня метаморфізму вугілля для прогнозу небезпечних властивостей шахтопластів.
    (СНУ ім. В. Даля, 2023) Руднєв, Є. С.; Антощенко, М. І.; Філатьєва, Е. М.; Романченко, Ю. А.
    Розглянуто залежність прояви будь якої небезпечної властивості вугільних шахтопластів при веденні гірничих робіт від впливаючих факторів трьох блоків. У загальному випадку до найбільш небезпечних властивостей вугільних пластів відносяться виділення вибухових та легкозаймистих газів, раптові викиди вугілля і газу, схильність до самозаймання і виникнення ендогенних пожеж, підвищене пилоутворення, вибуховість вугільного пилу та інші негативні явища. Для запобігання виникнення аварійних ситуацій при веденні гірничих робіт необхідно в комплексі враховувати вплив факторів всіх трьох блоків. Фактори першого блоку визначають генетичну схильність шахтопластів до появи небезпечних властивостей під впливом геологічних процесів і метаморфічного перетворення вихідної речовини. До факторів другого блоку належить гірничо-геологічні умови залягання вугільних шахтопластів. На підставі даних про параметри перших двох блоків на стадіях проектування і експлуатації вугільного підприємства закладаються гірничотехнічні показники третього блоку чинників. На відміну від гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов другого блоку найменш вивченими і не завжди достовірно встановленими є чинники першого блоку. Вони повинні визначати під впливом метаморфізму зміни хімічного складу, структури і фізичних властивостей вугілля в надрах Землі, переважно під впливом підвищеної температури та тиску. На даний час відомо більш тридцяти факторів, які з різних боків характеризують метаморфічні перетворювання вихідної речовини. Склалася практика коли у нормативних документах для характеристики ступеня метаморфічних перетворень пластів в переважній більшості випадків використовується один показник - вихід летких речовин при термічному розкладанні вугілля без доступу повітря. Один показник не може одночасно і з усіх боків характеризувати вміст, структуру, хімічні і фізико-механічні властивості органічної маси вугілля і мінеральних домішок. Необхідно виходити з положення, що кожна небезпечна властивість шахтопласта залежить від певного впливу декількох чинників метаморфізму. Дослідження показали, що вміст вуглецю та показник відбиття вітриніту в ряду ранжирування вугілля по їх ступеню метаморфічних перетворень мають достовірне кількісне визначення, що дозволяє використовувати їх при встановленні небезпечних властивостей шахтопластів в якості основних класифікаційних показників. В цьому випадку вміст вуглецю безпосередньо контролює в цілому зміну суми основних складових органічної маси (водень, азот, сірка, кисень), а показник відбиття вітриніту - відображає структурні зміни у петрографічному складі. На хімічну активність вугілля також впливаю присутність вологи в різному стані, склад і властивості мінеральних домішок. Застосування кожного допоміжного показника повинно бути обґрунтовано з урахуванням мети застосування і методики його визначення. Це дозволяє на основі вмісту вуглецю та показника відбиття вітриніту розробити загальні принципи наукового обґрунтування методу прогнозу небезпечних властивостей вугільних шахтопластів у сукупності з гірничо-геологічними та гірничотехнічними умовами ведення робіт.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Підвищення ефективності конічних передач електроприводу важких машин.
    (СНУ ім. В. Даля, 2021) Алтухов, В. М.; Руднєв, Є. С.
    У статті розглянуто порівняльний аналіз конструктивних варіантів конічних передач електроприводів важких машин, які мають можливість регулювання зубчастого зачеплення з підвищеною точністю. Надійність та безшумність роботи конічної передачі залежить від класу точності, правильності монтажу та точності регулювання зубчастого зачеплення. Зазвичай конічні передачі встановлюють шляхом пригону компенсаторів. У відомих конічних передач складного виконання регулювання зубчастого зачеплення здійснюють за допомогою регулювальних гайок. Істотним недоліком таких передач є низька точність регулювання зубчастого зачеплення, обумовлена тим, що при повороті регулювальної гайки на один оберт здійснюється переміщення конічної шестерні по валу на величину кроку різьблення регулювальної гайки. Якісний монтаж конічних зубчастих передач та точне регулювання зубчастого зачеплення дозволить забезпечити необхідний бічний зазор у передачі та пляму контакту на поверхні зубів. Подано вісім різних конструкцій зубчастих конічних передач, які дозволяють підвищити точність регулювання зубчастого зачеплення. У всіх запропонованих варіантах при повороті регулювальної гайки (або натискного гвинта) на один оберт здійснюється переміщення конічної шестерні по валу на величину, яка значно менша за крок різьблення регулювальної гайки (натискного гвинта). Практичний вибір однієї з конструкцій слід проводити, виходячи з потужності, що передається, передавального відношення, модуля передачі, кількості зубів шестерні і колеса, матеріалів шестерні і колеса. Після вибору конструкції передачі та визначення її розмірів необхідно виконати розрахунок деталей на міцність. Знання конструктивних варіантів виконання конічних передач електроприводів важких машин сприятиме практичному використанню наукових знань при розрахунку та конструюванні нових конічних передач у промисловості.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Синтез робастної системи керуванням позиційним електроприводом на основі H2-оптимізації.
    (СНУ ім. В. Даля, 2023) Руднєв, Є. С.; Романченко, Ю. А.; Брожко, Р. М.
    У статті наведено синтез системи робастного керування позиційного електроприводу постійного струму з H2-оптимальним регулятором положення, функціонуючої в умовах неповної інформації про об’єкт і з урахуванням його структурних невизначеностей. Його важливість обумовлена тим, що практично в будь-якому інженерному завданні конструювання системи керування присутня невизначеність (або помилка) у моделі об’єкта (математична модель об’єкта, отримана на основі теорії або в результаті ідентифікації, відрізняється від реальної технічної системи) та у знанні класу вхідних збурень. В роботі в якості об’єкта керування був прийнятий позиційний електропривод з приводним електродвигуном постійного струму та керованим транзисторним перетворювачем для живлення ланцюга якоря двигуна. При математичному описі об’єкта магнітний потік двигуна прийнятий постійним, вплив реакції якоря та вихрових струмів не враховується (двигун компенсований). Авторами запропоновано структурну схему силової частини об’єкта керування, на якій двигун постійного струму представлений у вигляді послідовно включених аперіодичної та інтегруючої ланок, охоплених жорстким негативним зворотним зв’язком в напрямку проти-е.р.с машини. Розглянуто алгоритм H2-оптимального регулятора. Для вирішення H2-проблеми оптимізації було введено дві матриці Гамільтона, які відповідають рівнянням алгебри Ріккаті з керування та фільтрації. При синтезі робастного H2-оптимального регулятора положення використовувалися засоби пакету Robust Control Toolbox → Controller Synthesis системи Matlab, що дозволили обчислити центральний регулятор, який мінімізує H2-норму замкненої системи за представленими алгоритмами. Отриманий H2-оптимальний регулятор є регулятором 4-го порядку. Застосовуючи «2-Рікаті підхід» було показано, що за певних умов H2-теорія (LQG-теорія) керування є граничним випадком H∞-теорії. Синтезований H2-оптимальний регулятор забезпечує необхідну точність відпрацювання заданих переміщень і ступінь чутливості до параметричних і координатних збурень, що діють на об’єкт.
  • No Thumbnail Available
    Item