Параметрическая оптимизация механотронной системы с асинхронным двигателем
Диссертация
Методы исследования. На этапе создания математической модели МТС численные исследования основаны на методе анализа в мгновенных значениях с использованием дифференциальных уравнений, методе использования переключающих функций полупроводниковых коммутаторов, компьютерных методах моделирования с использованием специальных моделей. На этапе разработки методики параметрической оптимизации была… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МТС С АД. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Анализ состояния практической разработки и тенденции развития частотно-регулируемых асинхронных электроприводов
- 1. 2. Место и значение параметрической оптимизации как одного из основных этапов в структуре современных САПР
- 1. 3. Анализ современного этапа развития теории оптимального проектирования МТС
- 1. 4. Анализ и обоснованный выбор математических методов поиска в задаче оптимизационного исследования
- 1. 5. Выводы и постановка задачи исследования
- 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И МЕТОД ОПТИМИЗАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МТС С АД
- 2. 1. Особенности построения математической модели в задаче оптимизационного исследования
- 2. 2. Моделирование отдельных звеньев силовой цепи МТС
- 2. 3. Математическая модель и схема замещения МТС в целом
- 2. 4. Отличительные особенности выбранного поискового метода. Возможности ЛП-поиска
- 2. 5. Постановка задачи и использование метода ЛП-поиска в задаче с одним решающим критерием
- 2. 6. Выводы и оценка математической модели и метода оптимизации МТС
- 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МТС С АД НА КОНСТРУКТИВНОЙ ОСНОВЕ ЭПАР-750−6-У
- 3. 1. Стратегия проведения оптимизационного исследования
- 3. 2. Постановка задачи, исходные данные и оптимизируемые параметры системы
- 3. 3. Определение интегральных показателей качества. Критерий оптимизации и его предварительные исследования
- 3. 4. Оптимизационный поиск и анализ полученных результатов
- 3. 5. Оценка эффективности методики и проверка достоверности полученных результатов
- 3. 6. Выводы
- 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
- 4. 1. Описание экспериментальной установки. Исследование макетного образца электропривода
- 4. 2. Результаты экспериментального исследования выборочного ряда ft макетных образцов МТС
- 4. 3. Оценка точности математической модели и методики оптимизационного исследования
- 4. 4. Выводы
- ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Список литературы
- Кочетков В.Д., Козырев С. К. Состояние и тенденции развития автоматизированного электропривода в XXI веке / В. Д. Кочетков, С. К. Козырев // Мат. докл. IV междунар. конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2004: сб. Магнитогорск, 2004. — С. 5−8.
- Флоренцев С.Н. Силовая электроника начала тысячелетия / С. Н. Флоренцев // Электротехника. 2003. — № 6. — С. 3−9.
- Костырев М.Л. Автономные асинхронные генераторы с вентильным возбуждением / М. Л. Костырев, А. И. Скороспешкин. М.: Энеогоатомиз-дат, 1993.-160 с.
- Патент № 2 237 341. Вентильный электродвигатель / Н. Ф. Миляшов, А. В. Васильев, А. Н. Миляшов, Р. Ф. Сабитов. Зарег. в гос. реестре изобретений РФ 27.09.2004
- Кулон Ж.-Л. САПР в электротехнике / Ж.-Л. Кулон, Ж.-К. Сабо-нандьер. М.: Мир, 1988. — 208 с.
- Афанасьев А.Ю. Инвариантное программное обеспечение САПР электрических машин малой мощности / А. Ю. Афанасьев, И. А. Вахитов, И. И. Просвирнин, В. И. Стурай // Системы и элементы электрооборудования летательных аппаратов: сб. КАИ. 1987. — С. 110.
- ГОСТ 23 501.0−79. САПР. Основные положения.
- ГОСТ 23 501.1−79. САПР. Стадия создания.
- Аветисян Д.А. Основы автоматизированного проектирования электромеханических преобразователей / Д. А. Аветисян. М.: Высшая школа, 1988. -271с.
- Миляшов Н.Ф. Асинхронная электромеханотронная система с автогенераторным управлением: дис.. докт. тех. наук / Н. Ф. Миляшов Казань., 1999.-392 с.
- Лопухина Е.М. Автоматизированное проектирование электрических машин малой мощности / Е. М. Лопухина, Г. А. Семенчуков М.: Высшая школа, 2002. — 511 с.
- Овчинников И.Е. Бесколлекторные регулируемые электродвигатели (перспективы и приоритетные направления развития) / И. Е. Овчинников, А. Г. Микерев // Мат. докл. I междунар. конф. по автоматизированному электроприводу: сб. С-Пб, 1995. — С. 5−6.
- Копылов И.П. Электрическое преобразование энергии в вентильных двигателях / И. П. Копылов, В. Л. Фрумин М.: Энергоатомиздат, 1986. -176 с.
- Уайт Д. Электромеханическое преобразование энергии / Д. Уайт, Г. Вудсон Л.: Энергия, 1964. — 528 с.
- Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин / И. П. Копылов М.: Высшая школа, 2001. — 327 с.
- Фильц Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразований / Р. В Фильц Киев: Наукова думка, 1979. — 208 с.
- Семенов Н.П. Метод расчета электромагнитных процессов в системе автономный инвертор напряжения асинхронная машина / Н. П. Семенов // Электричество. — 1995. — № 1. — С. 49−55.
- Ротанов Н.А. Математическое моделирование электромагнитных процессов в асинхронном тяговом приводе локомотива / Н. А. Ротанов, В.В. Ли-товченко, О. С. Назаров, В. И. Шаров // Электричество. 1981. — № 9. — С. 63−73.
- Домбровский В.В. Асинхронные машины. Теория, расчет, элементы проектирования / В. В. Домбровский, В. М. Зайчик Д.: Энергоатомиздат, 1990.-456 с.
- Копылов И.П. Применение вычислительных машин в инженерно-экономических расчетах (электрические машины) / И. П. Копылов М.: Высшая школа, 1980.-288 с.
- Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / Под ред. А.В. Иванова-Смоленского М.: Энергоатомиздат, 1986.-216 с.
- Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем / Е. Г. Плахтына Львов: Выща школа, 1986. — 315 с.
- Грузов В.Л. Асинхронные маломощные приводы со статическимим преобразователями / В. Л. Грузов, Ю. А. Сабинин Л.: Энергия, 1970. — 136 с.
- Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования.: Учеб. пособие для вузов / Д. И. Батищев М.: Радио и Связь, 1984. — 248 с.
- Батищев Д.И. Поисковые методы оптимального проектирования / Д. И. Батищев М.: Сов. радио, 1975. — 215 с.
- Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач / Ф.П. Васильев-М.: Наука, 1980.-518 с.
- Моисеев Н.Н. Методы оптимизации / Н. Н. Моисеев, Ю.П. Ивани-лов, Е. М. Столярова М.: Наука, 1978. — 351 с.
- Соболь И.М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями / И. М. Соболь, Р. Б. Статников М.: Наука, 1981. — 112 с.
- Балконин В.Е. Анализ и синтез систем автоматического управления на ЭВМ. Алгоритмы и программы: Справочник / В. Е. Балконин, П. И. Чинаев -М.: Радио и Связь, 1991.-256 с.
- Лопухина Е.М. Проектирование асинхронных микродвигателей с применением ЭВМ / Е. М. Лопухина, Г. А. Семенчуков М.: Высшая школа, 1980.- 359 с.
- Уайльд Д. Методы поиска экстремума / Д. Уайльд М.: Наука, 1967.-268 с.
- Соболь И.М. Испытание ЛП-поиска на некоторых тестовых функциях / И. М. Соболь, Р. Б. Статников, М. А. Пронина // Проблемы случайного поиска 2: сб.-Рига, 1973. -С. 213−217.
- Шалтянис В. Исследование эффективности ЛП-поиска на классе многоэкстремальных задач / В. Шалтянис // В кн. Теория оптимальных решений. Вильнюс, 1976. — вып. 2, — С. 59−65.
- Захаров В.В. Экспериментальное сравнение некоторых псевдослучайных последовательностей / В. В. Захаров, В. Г. Смирнова // Проблемы случайного поиска 5: сб. Рига, 1976. — С. 185−190.
- Каневский В.А. Последовательности точек, распределенные в бесконечномерном пространстве / В. А. Каневский, Г. Ш. Лев // Докл. АН СССР. -1979.248. -№ 1. -С. 31−33.
- Соболь И.М. О наилучших равномерно распределенных последовательностях / И. М. Соболь // Усп. матем. наук. 1977. 32. — № 2. — С. 231−232.
- Старостенко В.И. Устойчивые численные методы в задачах гравиметрии / В. И. Старостенко Киев, 1978. 281 с.
- Бусленко Н.П. Метод статических испытаний / Н. П. Бусленко, Д. И. Голенко, И. М. Соболь и др. М.: Физматгиз, 1962. 332 с.
- Коробов Н.М. Теоретико-числовые методы в приближенном анализе / Н. М. Коробов -М.: Физматгиз, 1963. 224 с.
- Соболь И.М. ЛП-поиск и задачи оптимального конструирования / И. М. Соболь, Р. Б. Статников // Проблемы случайного поиска 1: сб. Рига, -1972.-С. 117−135.
- Статников Р.Б. Решение многокритериальных задач проектирования машин на основе исследования пространства параметров / Р. Б. Статников // В кн. Многокритериальные задачи принятия решений. -М.: 1978. С. 148−155.
- Миляшов А.Н. Многокритериальная оптимизация электромехано-тронной системы / А. Н. Миляшов // Электроэнергетика, электротехнические системы и комплексы: сб. Томск, 2003. — С. 190−191.
- Лабунцев В.А. Динамические режимы эксплуатации мощных тиристоров / В. А. Лабунцев, Н. М. Тугов М.: Энергия, 1977. -234 с.
- Зиннер Л.Я. Математическая модель вентильных двигателей постоянного и переменного тока / Л. Я. Зиннер, Н. Ф. Миляшов // Электрические машины специального назначения: сб. Самара. 1991. — С. 55−58.
- Влах И. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем / И. Влах, К. Сингхал М.: Радио и связь, 1988. 195 с.
- Миляшов Н.Ф. Исследование динамики электромагнитных процессов в статических преобразователях частоты / Н. Ф. Миляшов, Л. Я. Зиннер, Т. Н. Ибрагимов // Электрические машины специального назначения: сб. Самара, 1991.-С. 58−70.
- Кобзев А.В. Применение одной модификации метода коммутационных функций для анализа ключевых схем преобразовательной техники / А. В. Кобзев, Ю. М. Лебедев, И. Б. Сиданский // Электричество. 1983. — № 4. — С. 2733.
- Конев Ф.Б. Моделирование вентильных преобразователей на вычислительных машинах / Ф. Б. Конев // Итоги науки и техники, силовая преобразовательная техника: сб. М., ВИНИТИ. — 1976.
- Glosner М. Macromodelling technigues for thyristors with application to the simulation of power electronics circuits / M. Glosner, A. Blum // C.r. iornees electron, theme modeles. disposit. semicond. Lonsanne. 1977. — P. 207−220.
- Добкин И.Р. Схемотехническая модель силового тиристора для машинного проектирования / И. Р. Добкин, В. В. Лебедев, Т. А. Татур // Электроника. 1977. Т.50. — № 8. — С. 33−40.
- Лищенко А.И. Математическая модель и алгоритмы расчета режимов асинхронного стартер-генератора с тиристорным преобразователем / А. И. Лищенко, В. А. Лесник, Л. И. Мазуренко // Техническая электродинамика. -1989.-№ 5. С. 55−61.
- Лутидзе Ш. И. Основы теории электрических машин с управляемым полупроводниковым коммутатором / Ш. И. Лутидзе М.: Наука, 1968. — 212 с.
- Грабовецкий Г. В. Применение переключающих функций для анализа электромагнитных процессов в силовых вентильных преобразователях частоты / Г. В. Грабовецкий // Электричество. 1973. — № 6, — С. 28−31.
- Машинян Л.Х. Метод исследования системы тиристорный регулятор напряжения асинхронный двигатель с учетом электромагнитных процессов /Л.Х. Машинян, Е. М. Соколова // Электричество. — 1983. — № 11. — С. 40−45.
- Вольдек А.И. Электрические машины / А. И. Вольдек М.: Энергия, 1974.-340 с.
- Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины / А.В. Иванов-Смоленский М.: Энергия, 1980. — 928 с.
- Андерс В.И. Аналитический расчет электримагнитных процессов в тяговом приводе переменного тока / В. И. Андерс, В. Г. Гранонев, В. А. Лопатин // Электричество. -1990. № 12. — С. 25−31.
- Семенов Н.П. Метод расчета электромагнитных процессов в системе автономный инвертор асинхронная машина / Н. П. Семенов // Электричество. — 1995. -№ 1. -С. 49−55.
- Руденко.В. С. Основы преобразовательной техники / B.C. Руденко, В. И. Сенько, И. М. Чиженко М.: Высшая школа, 1980. — 424 с.
- Чаки Ф. Силовая электроника: Примеры и расчеты. / Ф. Чаки, И. Герман, И. Ипшич и др. -М.: Энергоиздат, 1982. 384 с.
- Справочник по преобразовательной технике. / Под ред. И. М. Чиженко М.: Техника, 1978. — 447 с.
- Ротанов Н.А. Математическое моделирование электромагнитных процессов в асинхронном тяговом приводе локомотива / Н. А. Ротанов, В.В. Ли-товченко, О. С. Назаров, В. И. Шаров // Электричество. 1981. — № 9. — С. 63−73.
- Зааль Р. Справочник по расчету фильтров / Р. Зааль М.: Радио и связь. 1983. — 258 с.
- Ханзель Г. Справочник по расчету фильтров / Г. Ханзель М.: Сов. радио. 1974.-432 с.
- Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. / Под ред. Додика С. Д. и Гальперина Е. И. М.: Сов. Радио. 1969.-448 с.
- Мошиц Г. Проектирование активных фильтров / Г. Мошиц, П. Хорн, под ред. И. Н. Теплюка М.: Мир, 1984. — 320 с.
- Ильин В.Н. Основы автоматизации схемотехнического проектирования / В. Н. Ильин М.: Энергия, 1979. — 339 с.
- Кравчик А.Э. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник. / А. Э. Кравчик, М. М. Шлаф, В. И. Афонин, Е. А. Соболенская -М.: Энергоиздат, 1982. 146 с.
- Соколов М.М. Метод экспериментального определения параметров асинхронного двигателя / М. М. Соколов, Л. Б. Масандилев, В. Н. Грасевич // Электротехника. 1973. — № 5. — С. 26−29.
- Сипайлов Г. А. Электрические машины (специальный курс) / Г. А. Сипайлов, Е. В. Кононенко, К. А. Хорьков М.: Высшая школа, 1967. — 287 с.
- Артоболевский И.И. Успехи советской школы теории машин и механизмов / И. И. Артоболевский М.: Знание, 1977. — 247 с.
- Соболь И.М. Равномерно распределенные последовательности с дополнительным свойством равномерности / И. М. Соболь // Вычисл. матем. и матем. физ. 1976.16. — № 5. — С. 1332−1337.
- Антонов И.А. Экономичный способ вычисления ЛПТ-последовательностей / И. А. Антонов, В. М. Салеев // Вычисл. матем. и матем. физ. 1979. 19. — № 1. — С. 243−245.
- Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло / И. М. Соболь М.: Наука, 1973.-241 с.
- Kuipers L. Uniform distribution of sequences / L. Kuipers, H. Niederre-iter-New-York: J. Wiley, 1974. 545 c.
- Адаменко А.И. Задачи и методы оптимизации серий асинхронных машин малой мощности / А. И. Адаменко, В. И. Кисленко, Л. Б. Ракицкий, Г. В. Солдатова, В. П. Оноприч // Проблемы технической электродинамики: сб. -Киев: Наукова думка, 1975. вып.52, — С. 3−9.
- Артоболевский И.И. Поиск компромиссного решения при выборе параметров машин / И. И. Артоболевский, М. Д. Генкин, Г. В. Крейнин, В. И. Сергеев, Р. Б. Статников Докл. АН СССР. — 1974. 219. — № 1. — С. 53−56.
- Бакшт В.А. Выбор оптимальных параметров машин на основе интегрального критерия качества/ И. И. Артоболевский, М. Д. Генкин, Г. В. Крейнин, В. И. Сергеев, Р. Б. Статников // Проектирование механизмов и динамика машин: сб. -М.: Наука, вып. 11, С. 183- 187.
- Матусов И.Б. Принятие оптимальных решений на основе таблиц испытаний / И. Б. Матусов, Р. Б. Статников // Динамические характеристики иколебания элементов энергетического оборудования: сб. М.: Наука, 1980. -С.21−29.
- Артоболевский И.И. Об использовании ЭВМ при постановке задач оптимального проектирования / И. И. Артоболевский, В. И. Сергеев, И. М. Соболь, Р. Б. Статников Докл. АН СССР. — 1977. 233. — № 4. — С. 567−570.
- Подиновский В.В. Об относительной важности критериев в многокритериальных задачах принятия решений / В. В. Подиновский // Многокритериальные задачи принятия решений: сб. М.: Машиностроение, 1978. — С. 4855 .
- Соболь И.М. Многомерные квадратурные формулы и функции Хаара / И. М. Соболь М.: Наука, 1969. — 201 с.
- Озерной В.М. Принятие решений. Обзор / В. М. Озерной // Автоматика и телемеханика: сб. 1971. -№ 11. — С. 106 — 121.
- Миляшов Н.Ф. Результаты разработки высокоскоростных ЭМТС с АД для бытовой и общей техники / Н. Ф. Миляшов, В. Н. Тарасов // Мат. науч.-тех. конф. «Проблемы энергетики» КФМЭИ: сб. Казань, 1998. — С. 25−26.
- Миляшов А.Н. Методика оптимального синтеза вентильного асинхронного привода / А. Н. Миляшов, И. Г. Цвенгер // Мат. 2-ой межд. конф. «Актуальные проблемы современной науки»: сб. Самара, 2001. — С. 107.
- Миляшов А.Н. Задача оптимального проектирования системы АД-ПЧ / А. Н. Миляшов // Мат. 2-ой респ. конф. «Жить в XXI веке»: сб. Казань, 2003.-С. 51.
- ГОСТ 23 511–79 «Электротехнические устройства бытового, коммунального и медицинского назначения, эксплуатируемые в электрических сетях жилых домов».
- ГОСТ 13 109–97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».
- ГОСТ 30 372–95 «Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения».
- Дьяконов М.Н. Справочник по электрическим конденсаторам. / М. Н. Дьяконов, В. И. Карабанов, В. И. Присняков и др., под ред. И.И. Четвер-такова и В. Ф. Смирнова М.: Радио и связь, 1983. — 576 с.
- Исследование схем питания и управления асинхронных силовых электродвигателей, в сеть постоянного тока через инвертор. Казань, КХТИ, рук. Л .Я. Зиннер, № г. р. 811 026 351, 1983, 80 с. ДСП.
- Исследование силовых и регулируемых магнито-транзисторных преобразователей постоянного тока, предназначенных для работы с асинхронными двигателями. Казань, КХТИ, рук. Л. Я. Зиннер, № г. р. 01.84.63 626, 1985, 79 с. ДСП.
- Немцов В.М. Справочник по расчету параметров катушек индуктивностей /В.М. Немцов -М.: Энергоатомиздат, 1989. 192 с.
- Калантаров П.Л. Расчет индуктивностей / П. Л. Калантаров, Л. А. Цейтлин Л.: Энергия, 1986.-415 с.
- А.С. 1 053 243 СССР. Трехфазный самовозбуждающийся инвертор / P.P. Валиуллин, Л. Я. Зиннер, Г. Ф. Кропачев, Н. Ф. Миляшов.