ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ РЕЖИМІВ РЕЛЕЙНО-МОДАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ З ПРУЖНИМ ЗВ'ЯЗКОМ

Автор(и)

  • О.Л. Дерець Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine
  • О.В. Садовой Національний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Ukraine
  • Є.Ю. Нарушевич Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine
  • М.А. Галькевич Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine
  • Р.К. Куманьов Дніпровський державний технічний університет, м. Кам’янське, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-2884.41.2022.13

Ключові слова:

релейно-модальна система керування, метод N–i перемикань, перехідний процес, оптимальність за швидкодією

Анотація

Системи модального керування мають задані перехідні характеристики, але не є оптимальними за будь-яким критерієм. Тому актуальним є розподіл коренів для синтезу релейно-модальних регуляторів з характеристиками, близькими до оптимальних за швидкодією, реалізований на основі методу N–i перемикань. Метою роботи є оцінка досягнутих у такий спосіб показників якості перехідних процесів та корекція їх на основі емпіричних даних. Порівняльне дослідження динамічних режимів дозволяє знайти засоби для досягнення максимально високих характеристик у релейно-модальних системах керування четвертого порядку. Перспектива практичного застосування результатів роботи полягає в їх інтеграції в адаптивні алгоритми параметричного синтезу цифрових контролерів.

Посилання

Горелов П. В., Мотченко А. И., Морозов Д. И. Релейно-модальное управление двухмассовыми электромеханическими системами. Вестник НТУ ХПИ. Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. Харьков, 2008. №30. С. 120–123.

Mahmud N. L., Arshad N. M., Andan R. Sliding mode control design based on pole place-ment method. Journal of mechanical engineering, 2017. Vol SI 2. P. 135–144.

Понтрягин Л. С., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматгиз, 1961. 392 с.

Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Наука, 1966. 624 с.

Utkin V. I. Sliding modes in control and optimization. Springer Science & Business Media, 2013.

Bartik O. An algebraic approach for the motion control of the two-mass system, IECON 2020 The 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2020. P. 100–105.

Садовой А. В., Сухинин Б. В., Сохина Ю. В., Дерец А. Л. Релейные системы оптималь-ного управления электроприводами : монографія. Днепродзержинск : ДГТУ, 2011. 337 с.

Садовой О. В., Дерець О. Л. Спеціальні питання математичного опису і моделювання динаміки складних систем. Дніпродзержинськ : ДДТУ, 2014. 206 с.

Дерец А. Л., Садовой А. В. Оптимизация по быстродействию системы регулирования скорости электропривода методом N–i переключений при неопределённом максимуме упругого момента. Сборник научных трудов ДГТУ. Днепродзержинск, 2013. Вып. 1 (21). С. 150–156.

Дерец А. Л., Садовой А. В. Синтез релейной системы управления четвёртого порядка методом N–i переключений при неопределённых максимумах первой и второй производных регулируемой координаты. Сборник научных трудов ДГТУ. Днепродзержинск, 2016. Вып. 1 (28). С. 81–88.

Дерец А. Л., Садовой А. В. Синтез каскадно-подчинённых структур релейно-модальных систем с распределением корней на основе метода N–i переключений. Вестник НТУ ХПИ. Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика. Харьков, 2017. №27. С. 75–79.

Дерець О. Л., Садовой О. В. Метод N–i перемикань у задачах оптимізації за швидкодією : монографія. Кам’янське : ДДТУ, 2021. 252 с.

Derets O., Sadovoi O. Synthesis of a Quasi-Optimal in Speed Relay-Modal Position Control System, Based on the N–i Switching Method. 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 2019. P. 154–157. DOI: 10.1109/MEES.2019.8896675.

Дерец А. Л., Садовой А. В., Дерец А. А. Исследование математической модели релей-но-модальной системы управления третьего порядка с целью поиска экстремальных настроек регуляторов. Сборник научных трудов ДГТУ. Каменское, 2020. Вып.1 (36). С. 66–72.

Дерець О. Л., Садовой О. В., Дерець Г. О. Оптимізація за швидкодією релейно-модальної системи керування позиційним електроприводом на основі дослідження математичної моделі. Збірник наукових праць ДДТУ. Кам’янське, 2020. Вип.2 (37) С. 43–48.

Дерец А. Л., Садовой А. В. Алгоритм адаптации релейной системы управления четвёр-того порядка, синтезированной методом N–i переключений, к изменению формы переходной траектории. Сборник научных трудов ДГТУ. Каменское, 2017. Вып.1 (30). С. 87–95.

Gorelov P.V., Motchenko A.I., Morozov D.I. (2008). Releyno-modalnoye upravleniye dvukhmassovymi elektromekhanicheskimi sistemami [Relay-modal control of two-mass electromechanical systems]. Vestnik NTU KhPI. Problemy avtomatizirovannogo elektroprivoda. Teoriya i praktika. – Bulletin of NTU KhPI. Problems of automated electric drive. Theory and practice, 30, 120–123. Kharkov: KhPI [in Russian].

Mahmud N.L., Arshad N.M., Andan R. (2017). Sliding mode control design based on pole placement method, Journal of mechanical engineering, 2017, vol. SI 2, 135–144.

Pontryagin, L.S., Boltyansky, V.G., Gamkrelidze, R.V., Mishchenko, E.F. (1961) Matemati-cheskaya teoriya optimalnykh protsessov [Mathematical theory of optimal processes]. Moscow: Fizmatgiz [in Russian].

Feldbaum, A.A. (1966). Osnovy teorii optimalnykh avtomaticheskikh sistem [Foundations of the theory of optimal automatic systems]. Moscow: Nauka [in Russian].

Utkin V.I. (2013). Sliding modes in control and optimization. Springer Science & Business Media.

Bartik O. (2020). An algebraic approach for the motion control of the two-mass system, IECON 2020 The 46th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 100–105.

Sadovoy, A.V., Sukhinin, B.V., Sokhina, Yu. V., Derets A.L. (2011) Releynyye sistemy optimalnogo upravleniya elektroprivodami [Relay systems of optimal control of electric drives]. Dneprodzerzhinsk: DSTU [in Russian].

Sadovoy O.V., Derets O.L. (2014). Spetsialni pytannya matematychnoho opysu i modelyu-vannya dynamiky skladnykh system [Special issues of mathematical description and modeling of the dynamics of complex systems]. Dniprodzerzhynsk: DDTU [in Ukrainian].

Derets A.L., Sadovoy A.V. (2013). Optimizatsiya po bystrodeystviyu sistemy regulirovaniya skorosti elektroprivoda metodom N–i pereklyucheniy pri neopredelonnom maksimume uprugogo momenta [Optimization in speed of the electric drive velocity control system by the N–i switching method at an indefinite maximum of elastic moment]. Sbornik nauchnykh trudov DGTU – Collection of scientific works of DSTU, 1 (21), 150–156. Dneprodzerzhinsk: DGTU [in Russian].

Derets A. L., Sadovoy A. V. (2016). Sintez releynoy sistemy upravleniya chetvortogo poryadka metodom N–i pereklyucheniy pri neopredelonnykh maksimumakh pervoy i vtoroy proizvodnykh reguliruyemoy koordinaty [Synthesis of the fourth order sliding mode control system by the N–i switching method with indefinite maxima of the first and second derivatives of the controlled coordinate]. Sbornik nauchnykh trudov DGTU – Collection of scientific works of DSTU, 1 (28), 81– 88. Dneprodzerzhinsk: DGTU [in Russian].

Derets A. L., Sadovoy A.V. (2017). Sintez kaskadno-podchinonnykh struktur releyno-modalnykh sistem s raspredeleniyem korney na osnove metoda N–i pereklyucheniy [Synthesis of cascade-subordinate structures of relay-modal systems with distribution of roots based on the N–i switching method]. Vestnik NTU KHPI. Problemy avtomatizirovannogo elektroprivoda. Teoriya i praktika – Bulletin of NTU KhPI. Problems of automated electric drive. Theory and practice, 27, 75–79. Kharkov: KhPI [in Russian].

Derets, O.L., Sadovoy, O.V. (2021) Metod N–i peremykan u zadachakh optymizatsiyi za shvydkodiyeyu [N–i switching method in speed optimization tasks]. Kamyanske: DDTU [in Ukrainian].

Derets O., Sadovoi O. (2019). Synthesis of a Quasi-Optimal in Speed Relay-Modal Position Control System, Based on the N–i Switching Method. 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 154–157. DOI: 10.1109/MEES.2019.8896675.

Derets A.L., Sadovoy A.V., Derets A.A. (2020) Issledovaniye matematicheskoy modeli releyno-modalnoy sistemy upravleniya tretyego poryadka s tselyu poiska ekstremalnykh nastroyek regulyatorov [Study of the mathematical model of the third-order relay-modal control system with the purpose of search for extremal settings of controllers]. Sbornik nauchnykh trudov DGTU – Collection of scientific works of DSTU, 1 (36), 66–72. Kamenskoye: DGTU [in Russian].

Derets O.L., Sadovoy O.V., Derets H.O. (2020). Optymizatsiya za shvydkodiyeyu releyno-modalnoyi systemy keruvannya pozytsiynym elektropryvodom na osnovi doslidzhennya matematychnoyi modeli [Optimization in speed of the relay-modal control system of the servo drive based on the study of the mathematical model]. Zbirnyk naukovykh prats DDTU – Collection of scientific works of DDTU, 2 (37), 43–48. Kamyanske: DDTU [in Ukrainian].

Derets A.L., Sadovoy A.V. (2017). Algoritm adaptatsii releynoy sistemy upravleniya chetvortogo poryadka, sintezirovannoy metodom N–i pereklyucheniy, k izmeneniyu formy perekhodnoy trayektorii [Adaptation algorithm for the fourth-order sliding mode control system, synthesized by the N–i switching method, to a change in the shape of the transition trajectory]. Sbornik nauchnykh trudov DGTU – Collection of scientific works of DSTU, 1 (30), 87–95. Kamenskoye: DGTU [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-19

Номер

Розділ

Електроенергетика. Електротехніка та електромеханіка. Електроніка