Для покращання форми та профілю листопрокатної продукції запропоновані системи автоматичного керування на основі безконтактного електромагнітного впливу на штабу. Це забезпечує впровадження систем на діючих прокатних станах та суттєвий ефект енерго- та ресурсоозбереження.

For improvement of the shape and profile of sheet hire the systems of automatic control are offered on the basis of noncontact electromagnetic influence to a band. It ensures introduction of systems on operating rolling mills and essential effect of the savings of energy and resources.

Запропоновано багатоканальну електромеханічну систему автоматичного керування планшетністю штаби прокату, що забезпечує підвищення якості прокату, зменшення втрат металу під час відбракування прокатної продукції та енерговитрат на переробку відбракованої продукції.

Розроблено алгоритм скалярного керування лінійним асинхронним двигуном із компенсацією впливу кінцевих ефектів. Для реалізації алгоритму необхідна інформація про миттєве значення фазного струму індуктора, активні опори індуктора та вторинного елемента, індуктивність вторинного елемента. Для врахування кінцевих ефектів застосовано модель Данкана. Алгоритм забезпечує підвищення статичної точності та збільшення критичного зусилля у порівнянні зі стандартним законом U/f=const.

Разработан алгоритм скалярного управления линейным асинхронным двигателем с компенсацией влияния концевых эффектов. Для реализации алгоритма необходима информация о мгновенном фазном токе индуктора, активных сопротивлениях индуктора, вторичного элемента, индуктивности вторичного элемента. Для учета концевых эффектов использована модель Данкана. Алгоритм обеспечивает увеличенную статическую точность и критическое усилие в сравнении со стандартным законом U/f=const.

linear induction motor scalar control algorithm with end effects influence compensation was developed. Algorithm implementation requires information about primary's instantaneous phase current, primary and secondary ohmic resistances and secondary inductance. To take end effects into account Duncan's model is adopted. Proposed algorithm provides increased static accuracy and break down force in comparison with common U/f=const control technique.

Проналізовано стійкість систем керування координатами електропривода з синтезованими законами керування на основі концепції зворотних задач динаміки за алгебраїчним критерієм Гурвиця. Визначено залежність коефіцієнтів регулятора від параметрів системи автоматичного керування.

Проанализирована устойчивость систем автоматического управления координатами электропривода с синтезированными законами управления на основе концепции обратных задач динамики за алгебраическим критерием Гурвица. Определена зависимость коэффициентов регулятора от параметров системы автоматического управления.

The stability of electric drive automatic control systems coordinates with the synthesized control laws based on the concept of inverse dynamics problems for an algebraic criterion of Hurwitz is analyzed. The dependence of the controller parameter coefficients of the automatic control system is determined.

Розглянуто метод підвищення якості керування координатами електропривода шляхом синтезу законів керування на основі концепції зворотних задач динаміки у разі мінімізації локальних функціоналів миттєвих значень енергій, що забезпечує слабку чутливість до параметричних та координатних збурень.

Розглянуто систему прямого векторного керування швидкістю лінійного асинхронного двигуна, що має властивості інваріантності до параметричних і координатних збурень завдяки розробленим на основі концепції зворотних задач динаміки законам керування.

Представлено систему автоматичного керування формою прокату, яка забезпечує високу якість керування завдяки безконтактній електромагнітній дії на штабу. Система має слабку чутливість до зміни параметрів прокату.

Розглянуто систему автоматичного керування формою штаби прокату на основі безконтактних виконавчих пристроїв. Система забезпечує астатичне керування форми за умов параметричних і координатних збурень без застосування будь-яких додаткових систем компенсації, адаптації чи ідентифікації.

Розглянуто метод підвищення якості керування координатами електропривода шляхом синтезу законів керування на основі концепції зворотних задач динаміки у разі мінімізації локальних функціоналів миттєвих значень енергій, що забезпечує слабку чутливість до параметричних та координатних збурень. Результати експериментальних досліджень підтвердили ефективність розробленого закону керування швидкістю та показали його перевагу в порівнянні з традиційним законом керування.

Розглянуто задачу підвищення якості регулювання швидкості електропривода шляхом синтезу закону керування на основі концепції зворотних задач динаміки під час мінімізації локальних функціоналів миттєвих значень енергій, що забезпечує слабку чутливість до параметричних та координатних збурень. Викладенні результати математичного моделювання, які ілюструють ефективність розробленого закону керування кутовою швидкістю та показують його перевагу в порівнянні з традиційними законами.

Розкрито основні положення теорії лінійних асинхронних машин на основі одновимірної моделі. Надано пояснення основних параметрів машин лінійного типу, що визначають ступінь і інтенсивність впливу поздовжніх крайових ефектів на статичні характеристики лінійного асинхронного двигуна. Як результат дослідження приведено графічну інтерпретацію розподілу електромагнітного поля в зазорі машини і механічні характеристики машини з врахуванням і без впливу крайових ефектів. Проведено аналіз одержаних результатів щодо можливості їх застосування для синтезу законів керування координатами лінійного електроприводу.

Здійснено оптимізацію електромеханічної системи автоматичного регулювання швидкості з підпорядкованою структурою шляхом використання генетичного алгоритму. У підсумку суттєво покращано динамічні показники системи у разі компенсування змін навантаження двигуна. Досягнуто покращання енергетичних характеристик системи.

Увагу приділено розвитку наукових основ електромеханічних систем на основі безконтактних виконавчих пристроїв біжучого електромагнітного поля для вирішення науково-прикладної проблеми підвищення якості форми та профілю листопрокатної продукції. Теоретично обгрунтовано та створено на основі безконтактних виконавчих пристроїв метод керування параметрами штаби (стрічки) за рахунок зміни розподілу механічних напружень за її шириною шляхом безконтактної електродинамічної дії, розглянуто конструктивні особливості безконтактних виконавчих пристроїв для її реалізації. Узагальнено та досліджено математичні моделі безконтактних виконавчих пристроїв і процесів формування параметрів штаби на їх основі як теоретичного підгрунтя електромеханічних систем автоматичного керування параметрами штаби. Обгрунтовано закони керування параметрами штаби, які забезпечують задану якість форми та профілю за умов пружно-деформованого взаємозв'язку між електромеханічними системами неперервного прокатного стану. Розроблено перспективний клас систем автоматичного керування формою та профілем штаби на основі створеного методу, які забезпечують якість керування кращу, ніж регламентують стандарти.

Розроблено алгоритм непрямого векторного керування швидкістю лінійного асинхронного двигуна (ЛАД) з урахуванням впливу кінцевих ефектів за допомогою моделі Данкана. Для аналізу електромагнітних процесів розглянуто відомий підхід обертального аналога ЛАД. Для оцінки модуля потокозчеплення вторинного елемента застосовано модифікований спостерігач Акатсу.

Синтезовано закони керування на базі концепції зворотних задач динаміки за мінімізації локальних функціоналів миттєвих значень енергій і перевірено стійкість електромеханічної системи за алгебричним критерієм Гурвиця.

Розроблено закони керування на основі концепції зворотних задач динаміки в поєднанні з мінімізацією локальних функціоналів миттєвих значень енергій, що забезпечує слабку чутливість до параметричних збурень.

Запропоновано метод оптимізації алгоритму керування положенням векторно-керованого асинхронного електропривода на основі концепції зворотних задач динаміки у поєднанні з мінімізацією локальних функціоналів миттєвих значень енергій, що надало змогу одержати високу динамічну точність відпрацювання заданої траєкторії під час дії параметричних збурень у вигляді збільшення електричного опору обмотки ротора та сумарного моменту інерції.

Викладено методи ідентифікації статичних і динамічних лінійних і нелінійних об'єктів, зокрема електротехнічних, за умов, максимально наближених до реальних, де вхідні, вихідні та проміжні змінні об'єктів ідентифікації вимірюються з випадковими шумами на обмежених інтервалах часу та динамічних діапазонах. Проаналізовано можливості й обмеження статистично оптимальних методів ідентифікації електротехнічних об'єктів (ЕТО). Теоретично обгрунтовано доцільність покоординатної квазідіагоналізації. Розглянуто рекурентні методи ідентифікації дискретних моделей ЕТО, метод прогнозування кореляцій, математичні моделі збуреного руху безпілотного літального апарату та їх декомпозицію. Увагу приділено новим методам структурно-параметричної ідентифікації нелінійних ЕТО. Подано інформацію про аналітичну модель вольтамперних характеристик транзисторів.

За своєю природою вентильно-індукторний електродвигун є взаємопов'язаним об'єктом керування. При обчисленні параметрів схеми заміщення двигуна виникають похибки, що обумовлені допущеннями відповідної методики. Унаслідок нагрівання чи зміни кінематики механізму параметри електродвигуна та електропривода змінюються. Указані причини обумовлюють координатні та параметричні збурення, що призводять до погіршення заданої якості керування електроприводом. Мета роботи - підвищення якості керування вентильно-індукторним електроприводом в умовах невизначеності математичної моделі електропривода. Закони керування електроприводом розроблено на основі концепції зворотної задачі динаміки в поєднанні з мінімізацією локальних функціоналів миттєвих значень енергій, що забезпечує робастність та динамічну декомпозицію системи. Завданням зворотної задачі динаміки є знаходження такого закону керування, який забезпечує наперед задану якість керування. В основу методу покладено ідею зворотності прямого методу Ляпунова по дослідженню стійкості. Це дозволяє знаходити закон керування, за яким замкнутий контур має наперед задану функцію Ляпунова у вигляді миттєвого значення енергії. Особливістю оптимізації є досягнення не абсолютного мінімуму функціонала якості, як у класичних системах, а деякого мінімального значення, що забезпечує допустиму за технічними вимогами динамічну похибку системи. Ще однією характерною особливістю отриманих законів керування є відсутність у них параметрів об'єктів керування та операцій диференціювання, що обумовлює простоту їх реалізації.

На сьогодні у світі існує тенденція із обмеження споживання природних ресурсів, одним із наслідків якої є поступовий перехід від автомобілів із двигунами внутрішнього згорання до електромобілів. Система приводу останніх також неідеальна, зокрема через високий внутрішній опір автономного джерела живлення. Ефективність перетворення енергії в ній може бути покращена за рахунок підключення суперконденсаторів паралельно до акумулятора. На основі комп'ютерної моделі проведено аналіз ефективності використання суперконденсатора в електричному транспорті з автономним живленням у разі роботи в усталеному режимі та за відпрацювання моделі на міський їздовий цикл. Одержаний числовий результат показав, що підключення суперконденсатора покращує енергетичну ефективність автономного електропривода.