Математическое моделирование многодвигательных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Салмов Евгений Николаевич

• Салмов Евгений Николаевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Салмов Евгений Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫХ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

1.1 Объекты математического моделирования

1.1.1 Многосвязные объекты с многодвигательным электроприводом

1.1.2 Многодвигательный электропривод как элемент системы

1.1.3 Обобщённая модель управляемой вентильно-электромеханической системы

1.1.4 Структура модели многосвязного электропривода

1.1.5 Описание механических взаимосвязей многодвигательной вентильно-электромеханической системы

1.2 Задачи математического моделирования

многосвязной многодвигательной

вентильно-электромеханической системы

1.3 Анализ методов математического моделирования вентильно-электромеханических систем

1.3.1 Математическое моделирование вентильных преобразователей

1.3.2 Методы математического моделирования

электромеханических систем

1.3.3 Методы математического моделирования систем управления

1.4 Анализ численных методов, применяемых при моделировании вентильно-электромеханических систем

1.5 Анализ комплексов программ моделирования многодвигательных вентильно-электромеханических систем

1.6 Методологические принципы математического моделирования многодвигательных вентильно-электромеханических систем

1.7 Обоснование целей и задач исследования

1.8 Выводы по первой главе

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕНТИЛЬНО-ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.1 Численные алгоритмы математического моделирования вентильных преобразователей

2.1.1 Численный алгоритм моделирования непосредственного преобразователя электроэнергии

2.1.2 Численный алгоритм моделирования вентильного преобразователя

со звеном постоянного тока

2.1.3 Численный алгоритм моделирования вентильного преобразователя

с широтно-импульсной модуляцией

2.2 Математическое моделирование электромеханических преобразователей на рабочем участке характеристики

2.2.1 Математическое моделирование машин

постоянного тока

2.2.2 Математическое моделирование асинхронных двигателей

2.2.3 Моделирование обобщённой вентильно-электромеханической системы на рабочем участке характеристики

2.3 Математическое моделирование с учётом дискретности

работы вентильных преобразователей

2.3.1 Математическое моделирование разомкнутой системы с машиной постоянного тока и непосредственным

преобразователем электрической энергии

2.3.2 Моделирование разомкнутой системы с асинхронным двигателем и непосредственным

преобразователем электрической энергии

2.4 Математическое моделирование систем с векторным управлением

2.5 Математическое моделирование механической части многодвигательного электропривода последовательно организованного технологического комплекса

2.6 Оценка адекватности математического моделирования

элементов вентильно-электромеханических систем

2.7 Выводы по второй главе

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫХ ВЕНТИЛЬНО-ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

3.1 Математическое моделирование многосекционных вентильно-электромеханических систем

на рабочем участке характеристики

3.1.1 Структура системы для

произвольного числа приводных секций

3.1.2 Моделирование многодвигательного электропривода как

набора отдельных секций

3.1.3 Моделирование многодвигательного электропривода как

единой системы многосекционных элементов

3.1.4 Сравнение эффективности методов моделирования

3.1.5 Результаты моделирования на базе предложенного подхода

3.2 Алгоритмы моделирования вентильных

преобразователей в составе многодвигательных систем

3.2.1 Система на базе непосредственных преобразователей электрической энергии

3.2.2 Система на базе вентильных преобразователей

с широтно-импульсной модуляцией

3.3 Математическое моделирование вентильно-электромеханических систем с учётом дискретности

работы вентильных преобразователей

3.4 Выводы по третьей главе

4 КОМПЛЕКС ПРОГРАММ МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОСЕКЦИОННОГО МНОГОСВЯЗНОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА

4.1 Методика моделирования многосекционных многосвязных вентильно-электромеханических систем

4.1.1 Критерий эффективности функционирования многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем

4.1.2 Алгоритмы вычисления комплексного критерия

и построения компонентного портрета

4.2 Требования к комплексу программ, реализующему моделирование многосвязных

вентильно-электромеханических систем

4.3 Структура комплекса программ моделирования многосекционных вентильно-электромеханических систем

4.4 Комплекс программ моделирования многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем

4.5 Программно-технические средства реализации системы моделирования многосвязных многодвигательных

вентильно-электромеханических систем

4.6 Моделирование многодвигательного электропривода в условиях интегрированного комплекса сетевых

автоматизированных лабораторий

4.7 Пример моделирования многосвязной многосекционной вентильно-электромеханической системы

4.8 Оценка эффективности моделирования

4.9 Рекомендации по практическому применению разработанных методов математического моделирования,

численных методов и комплексов программ

4.10 Выводы по четвёртой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ АББРЕВИАТУР

АД - асинхронный двигатель;

БДМ - бумагоделательная машина;

БУ - блок управления;

ВП - вентильный преобразователь;

ВЭМС - вентильно-электромеханическая система;

ММВЭМС - многосвязная многосекционная вентильно-электромеханическая система;

МПТ - машина постоянного тока;

НПЭ - непосредственный преобразователь электрической энергии;

ОИ - объект исследования;

ОМ - однократная модуляция;

ПС - приводная секция;

ПФ - переключающая функция;

ПЭ - переключающий элемент;

РО - рабочий орган;

ТО - технологический объект;

УУ - управляющее устройство;

ШИМ - широтно импульсная модуляция;

ЭД - электродвигатель;

ЭМП - электромеханический преобразователь.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование многодвигательных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие систем многодвигательного электропривода в технических комплексах различного назначения выдвигает повышенные требования к эффективности комплексных исследований таких приводов как единых взаимоувязанных систем. Основой создания современных многодвигательных электроприводов является математическое моделирование их как единой многосвязной многосекционной управляемой вентильно-электромеханической системы и отдельных её элементов.

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в математическом моделировании электроприводов, моделирование многосекционных управляемых вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах требует разрешения ряда противоречий. С одной стороны, необходимо эффективное проведение множественных исследований многосекционного электропривода как единого объекта. С другой - современные средства ориентированы на моделирование компонентов электропривода как отдельных элементов - это одиночные исследования, а моделирование вентильных преобразователей предполагает необходимость задания множества возможных состояний каждого из переключающих элементов. Отсутствие единых объективных оценок эффективности функционирования многосекционных управляемых вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах затрудняет выбор алгоритмов, технических средств и оптимальных режимов управления.

Многодвигательный электропривод, в котором несколько электродвигателей совместно работают на общую механическую нагрузку, в настоящее время находит широкое применение в промышленности и транспорте. В такой электромеханической системе группа электродвигателей объединяется общей системой управления и приводит в движение отдельные рабочие органы машины или установки. В особо сложных машинах число электродвигателей достигает нескольких десятков. В качестве

электродвигателей чаще всего используют асинхронные двигатели (АД) или машины постоянного тока (МПТ). Управление многодвигательным электроприводом предусматривает определённый порядок включения и отключения отдельных электродвигателей, а также поддержание с заданной точностью рабочей скорости, вращающего момента и других параметров. Ошибки в проектировании и нестабильное поддержание рабочих параметров приводят к некорректной работе всей установки, возникновению аварийных ситуаций, повышенному износу и разрушению механизмов, преждевременному выходу из строя электродвигателей. Вместе с тем, успехи, достигнутые в создании средств моделирования, позволяют с высокой экономической эффективностью комбинировать технические решения и алгоритмы управления для создания надёжных установок с многодвигательным приводом.

Примерами подобных машин можно считать прокатные станы, бумагоделательные машины (БДМ), комбинированные металлообрабатывающие станки, привод роликоопор, шагающие экскаваторы, конвейеры, привод кранов, трамваев и разводных мостов. Бумагоделательные машины выделяются из ряда подобных систем влиянием на работу электропривода технологических параметров, упругостей и зазоров механических передач, взаимосвязью секций через вырабатываемое полотно, многосвязностью и переменностью параметров. Конструктивная сложность таких объектов, многообразие технических решений и многосвязность, обуславливают необходимость применения математического моделирования при их исследовании.

Основой исследования многосекционных электромеханических систем являются методы математического моделирования многосвязных систем и теория обобщённого электромеханического преобразователя энергии, созданные в работах А.А. Горева, А.И. Важнова, Б. Адкинса, Г. Крона, Г.Н. Петрова, К. Ковача, Е.Я. Казовского, С.В. Страхова, И. Раца, И.Н. Постникова, И.П. Копылова и развитые в работах М.Г. Чиликина, В.И. Ключева, А.С. Сандлера, Л.П. Петрова, Г.Б. Онищенко, Ф. Блашке, О.В. Слежановского, И.А. Прошина и других учёных.

Электромеханические системы управляются посредством вентильных преобразователей (ВП). Комбинация электрической машины и вентильного преобразователя представляет собой вентильно-электромеханическую систему (ВЭМС). Моделирование ВП основано на: методах разностных уравнений и преобразования Лапласа (Л.Р. Нейман, Я.З. Цыпкин, А.В. Поссе); методе основной гармоники (Г.А. Ривкин, Ю.Г. Толстов, Г.И. Шевченко); методе Ф -функций и сопряжённых комплексных амплитуд (Т. Д. Такеути); методе реальной кривой (И.И. Кантер, А.С. Васильев, А.Е. Слухоцкий, Т.А. Глазенко); методах функций Уолша и переключающих функций (ПФ); задаваемых во временной и частотной областях (А.А. Булгаков, Г.В. Грабовецкий, Г.Г. Жемеров, Е.Л. Эттингер, Б. Пелли, Л. Джуджи); методах теории графов и матриц, топологических методах.

Многообразие способов управления и структур многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем (ММВЭМС) делает задачу их анализа известными методами нетривиальной и даёт в результате достаточно громоздкие решения, малопригодные для инженерной практики. Существенное повышение эффективности моделирования таких комплексов возможно посредством создания методов моделирования многодвигательных объектов, рассматривая секции привода как целостную совокупность ВЭМС, состоящих из вентильного преобразователя, электромеханического преобразователя (ЭМП) и рабочего органа (РО). Существующие подходы математического моделирования последовательного многодвигательного привода ориентированы на проведение исследований отдельных составляющих ВЭМС, а существующее программное обеспечение требует задания множества параметров и высокой квалификации исследователя.

Для моделирования подобных ВЭМС разрабатываются специализированные комплексы программ. В научных публикациях исследователей описываются работы, включающие создание программ моделирования вентильно-электромеханических систем. Известны как универсальные, так и специализированные программы. В качестве примера универсальных можно назвать пакет

расширения Power System Blockset для системы моделирования Simulink из состава программной среды Matlab. К специализированным, предназначенным для моделирования ВЭМС на основе асинхронного двигателя, можно отнести средство АНАРЕС 2000 в составе комплекса «Динамика» и программа RMxprt фирмы Ansoft, входящая в состав дистрибутивов Maxwell® 3D vil и Maxwell® v12. В работах Прошина И.А. описывается программный комплекс исследования ВЭМС на базе асинхронного двигателя, ориентированный на множественное моделирование и исследование динамических режимов.

Общей чертой рассмотренных программных средств является то, что они при моделировании либо ориентированы на одиночные моделирования элементов ВЭМС по отдельности, либо не предполагают моделирование многосвязных последовательных комплексов. Ориентация существующих программных комплексов на моделирование компонентов ВЭМС как отдельных элементов, с одной стороны, и необходимость исследования многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем как единого комплекса, с другой -порождают противоречие.

Следовательно, делаем вывод, что разработка специализированного комплекса программ, ориентированного на математическое моделирование последовательного многодвигательного электропривода как единой многосвязной многосекционной вентильно-электромеханической системы, актуальна.

Перечисленные противоречия и проблемы обуславливают постановку и решение научной задачи - совершенствования и разработки методов, численных алгоритмов и комплексов программ моделирования, обеспечивающих углубленное исследование многосвязных многодвигательных вентильно-электромеханических систем.

Цель работы - повышение результативности комплексного исследования и проектирования многосекционных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах путем разработки методов, алгоритмов и комплекса программ их имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи.

1. Разработать метод математического моделирования многосекционных электроприводов в последовательно организованных технологических комплексах.

2. Разработать алгоритмы численного математического моделирования последовательных многодвигательных вентильно-электромеханических систем.

3. Обосновать критерий оценки и разработать алгоритм расчёта индикаторов эффективности последовательных многодвигательных комплексов по результатам моделирования.

4. Разработать методику математического моделирования вентильно-электромеханических систем, обеспечивающую их исследование и оценку эффективности многодвигательных электроприводов в составе последовательно организованных многосекционных технологических комплексов.

5. Разработать комплекс программ для моделирования последовательных многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем.

Объект исследования - последовательно организованная многосвязная многосекционная вентильно-электромеханическая система.

Предмет исследования - методы математического моделирования последовательно организованных многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем.

Методы исследований: фундаментальные положения теории электромеханического преобразования энергии, методы математического анализа элементов вентильно-электромеханических систем, методы математического и имитационного моделирования, численные методы решения дифференциальных уравнений.

Научная новизна.

1. Разработан новый метод математического моделирования последовательных многосекционных многодвигательных комплексов, отличающийся

способом формирования модели многосекционной системы из взаимосвязанных многомерных блоков, моделирующих однотипные компоненты секций, что обеспечивает моделирование таких систем на базе единой инвариантной к количеству секций структуры модели, повышающий эффективность моделирования и удобство анализа результатов.

2. Разработаны алгоритмы численного моделирования последовательных многодвигательных вентильно-электромеханических комплексов, отличающиеся процедурами формирования матриц системы и структуры модели по значениям переключающих функций амплитуды, обеспечивающие сокращение вычислительных затрат.

3. Разработаны комплексный критерий, компонентный портрет и алгоритм расчёта индикаторов эффективности, отличающиеся методом формирования оценок отклонений по скорости и моменту, обеспечивающие численную оценку и наглядное представление результатов математического моделирования многосекционных технологических комплексов.

4. Разработана методика математического моделирования вентильно-электромеханических систем, включающая этапы формирования модели многосекционной системы из взаимосвязанных многомерных блоков, расчёта критерия эффективности и построение многокомпонентных портретов, позволяющая сократить время и повысить эффективность моделирования последовательных многодвигательных технологических комплексов.

5. Создан комплекс программ моделирования последовательных многосвязных вентильно-электромеханических систем с визуализацией результатов моделирования в виде компонентных портретов, обеспечивающий повышение результативности исследования и улучшения характеристик проектируемых многосекционных комплексов.

Практическая значимость

Применение разработанных метода, алгоритмов и методики позволяет повысить эффективность исследования последовательно организованных

многосвязных вентильно-электромеханических систем и сократить затраты на их проектирование. Созданный комплекс программ обеспечивает математическое моделирование и исследование последовательных многосекционных электроприводов в реальных технологических комплексах и в учебном процессе в составе интегрированного комплекса сетевых автоматизированных лабораторий. Разработанные рекомендации по практическому применению результатов проведенных исследований обеспечивают эффективное использование полученных решений для моделирования последовательных многодвигательных электроприводов, оценки качества функционирования систем в процессе их исследования и проектирования.

Реализация и внедрение результатов работы. Материалы диссертационной работы внедрены в ОАО «Маяк» и в ООО «Норд-Пак», а также использованы в учебном процессе на кафедре "Технология машиностроения" Пензенского государственного технологического университета.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием численных методов и методов математического моделирования, апробацией на международных и всероссийских конференциях, экспериментальными исследованиями, внедрением на промышленных предприятиях.

Личный вклад автора состоит в получении основных научных результатов, приведенных в диссертации и сформулированных в положениях, выносимых на защиту. Научному руководителю принадлежат разработка концепции решаемой задачи и участие в анализе и обобщении результатов.

Соответствие паспорту научной специальности. Область исследования соответствует паспорту специальности 05.13.18 - математическое моделирование, численные методы и комплексы программ по пунктам: п. 1 - разработка новых математических методов моделирования объектов и явлений; п. 4 - реализация эффективных численных методов и алгоритмов в виде комплексов проблемно-ориентированных программ для проведения вычислительного эксперимента; п. 5 - комплексные исследования научных и технических проблем с

применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента; п. 8 - разработка систем компьютерного и имитационного моделирования.

На защиту выносятся

1. Метод математического моделирования последовательных многодвигательных вентильно-электромеханических систем, состоящий в формировании матриц системы из многомерных блоков на базе обобщённой структуры.

2. Совокупность алгоритмов численного моделирования последовательной многосвязной многодвигательной вентильно-электромеханической системы, основанных на процедурах формирования матриц системы и структуры модели по значениям переключающих функций амплитуды.

3. Комплексный критерий оценки эффективности функционирования многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем и алгоритм расчёта индикаторов эффективности в едином пространстве энергетических и технологических параметров с отображением результатов моделирования посредством компонентного портрета.

4. Методика математического моделирования многосекционных систем электроприводов в последовательно организованных технологических объектах, включающая анализ и комплексную оценку эффективности системы.

5. Комплекс программ моделирования, позволяющий проводить исследования и оценку работы последовательных многосвязных многосекционных вентильно-электромеханических систем при вариации мощности электродвигателей, способов управления и нагрузки.

6. Результаты математического моделирования, численная оценка результатов экспериментальных исследований и математического моделирования, подтверждающие адекватность и эффективность созданных метода, алгоритмов, методики и комплекса программ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: научно-технической конференции молодых специалистов «Системы обработки информации и управления» (Пенза, 2005 г.); XXIX международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2013 г.); международной научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы технических наук» (Уфа, 2014 г.); международной научно-практической конференции «Наука, образование, общество: проблемы и перспективы развития» (Тамбов, 2014 г.); XI международной научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты развития современной науки» (Москва, 2014 г.); V международной научно-практической конференции «Модернизация современного общества: проблемы, пути развития и перспективы» (2014 г.); на второй международной научной конференции «European Conference on Innovations in Technical and Natural Sciences» (Вена, 2014 г.); четвёртой международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной науки в 21 веке» (Махачкала, 2014 г.); XLI международной научно-практической конференции «Инновации в науке» (Новосибирск, 2015 г.); III международной научно-практической конференции «Актуальные направления научных исследований: от теории к практике» (Чебоксары, 2015 г.); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы технических наук» (Уфа, 2015 г.); международной научно-практической конференции «Инновационные процессы в научной среде» (Пермь, 2015 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 23 работы, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 3 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх разделов, заключения, списка использованных источников, включающего 156 наименований, и приложения. Текст изложен на 169 страницах, содержит 104 рисунка и 16 таблиц.

Автор признателен своему научному руководителю д.т.н., доценту Прошину И.А. за всестороннюю помощь и поддержку. Интересное обсуждение результатов исследований, доброжелательная критика, конструктивные предложения способствовали формированию научных взглядов автора и написанию настоящей работы. Автор выражает Прошину И.А. свою искреннюю благодарность.

1 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

1.1 Объекты математического моделирования

1.1.1 Многосвязные объекты с многодвигательным

электроприводом

Объект математического моделирования - широко применяемый в промышленности и на транспорте последовательный многодвигательный электропривод, в котором несколько электродвигателей совместно работают на общую механическую нагрузку. На рисунке 1.1 показаны основные области применения многодвигательного электропривода.

Рисунок 1.1 - Применение многодвигательного электропривода

В диссертации уделено внимание математическому моделированию электропривода в последовательно организованных технологических комплексах. Наибольшее распространение подобные системы получили в бумажном производстве и металлообработке [12, 13, 22, 82, 84, 106, 111, 118, 119, 127, 128, 135], но результаты могут быть использованы и в других подобных областях.

В бумажном производстве многодвигательный привод используется практически во всех звеньях технологической цепочки (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Структура технологических процессов бумажного производства

Многосвязность данных электроприводов обуславливает необходимость исследования, как отдельных элементов каждого электропривода, так и в целом единой системы в динамических и статических режимах.

Требования к математическому моделированию последовательно организованных комплексов с многодвигательным приводом определяются числом приводных секций, влиянием на работу электропривода технологических параметров, упругостей и зазоров механических передач, взаимосвязью секций через рабочий материал либо направляющие конструкции, многосвязностью и переменностью параметров.

1.1.2 Многодвигательный электропривод как элемент системы

Требования к математическому моделированию многодвигательного электропривода определим на основе его представления как элемента единой взаимосвязанной системы и как системы взаимосвязанных элементов.

Представим многодвигательную ВЭМС последовательно организованного технологического комплекса как элемент системы. Как объект моделирования он характеризуется входными воздействиями У, объединяющими управляющие и и возмущающие 2 воздействия У = {и, 2}, выходными координатами X, и вектором состояния V , которые взаимосвязаны через параметры привода 0 (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Привод последовательно организованного технологического комплекса как объект математического моделирования

Вектор выходных координат в математической модели многодвигательного электропривода объединяет переменные, определяющие характер изменения механических координат - угловые скорости роторов ю; вращающие моменты М; линейные скорости рабочих органов ^.

Управляющие воздействия в модели представлены вектором и = [ио Fо ^, включают напряжения и частоты напряжений на обмотках ЭМП.

К возмущающим воздействиям отнесём следующие переменные: параметры напряжения питания 2 нп = \От Г]т и технологические параметры

объекта 2то. Параметры напряжения питания - это амплитуда входного напряжения ит и частота ^ Технологические параметры, например, для электропривода бумагоделательной машины включают ширину бумажного полотна Ж; плотность бумаги р; разрежения в элементах вакуумного хозяйства 5; давления прижима в прессах Рир; температурные режимы в сушильных группах Г; давления прижима каландров Рк ; давления прижима наката Рн, моменты сопротивления М с.

Внутреннее состояние системы описывается вектором состояния V = \У V ••• ] , который может быть задан физическими (токами роторов, статоров и намагничивающих контуров I; потокосцеплениями ф и механическими координатами ЭМП) либо абстрактными переменными.

Вектор параметров включает: активные и реактивные сопротивления электрических машин II, х; суммарные моменты инерции роторов электродвигателей и валов секций /; рабочую скорость машины мраб; заданные опережения между соседними секциями Езад. Такая модель определяет поведение объекта моделирования в пространстве физических переменных. Вместе с тем основные требования к приводу как элементу последовательно организованного комплекса определяют его динамические свойства. Поэтому полное моделирование электропривода должно содержать математические и программные средства, обеспечивающие имитационное моделирование многодвигательного электропривода как динамической системы.

1.1.3 Обобщённая модель управляемой

вентильно-электромеханической системы

Моделирование каждой секции многодвигательного привода базируется на рассмотрении её как управляемой вентильно-электромеханической системы (УВЭМС) [78]. На рисунке 1.4 показана обобщённая структура модели системы «БУ - ВП - ЭД - РО».

Рисунок 1.4 - Структура управляемой вентильно-электромеханической системы

УВЭМС включает блок управления (БУ), вентильный преобразователь (ВП), электродвигатель (ЭД), рабочий орган (РО), возможные варианты которых приведены на рисунке 1.5 и моделирование которых в зависимости от

решаемых задач может быть проведено в классе непрерывных (Н) и дискретных (Н), линейных (Л) и нелинейных (Л) моделей.

ил, нл

Рисунок 1.5 - Систематизация компонентов управляемой вентильно-электромеханической системы и методов её моделирования

Блок управления может быть представлен непрерывными либо дискретными моделями. Моделирование вентильных преобразователей включает исследование с учётом дискретности работы ВП и с использованием линейных непрерывных моделей. Первый подход позволяет анализировать влияние свойств преобразователя на характеристики электродвигателей и всей системы. Второй основан на передаточных функциях, дифференциальных уравнениях и уравнениях в пространстве состояний. Электромеханический преобразователь исследуется на базе двух подходов: описания на линейном участке характеристики (линейные уравнения) и полного описания с учётом нелинейных внутренних взаимосвязей компонент ЭД (нелинейные дифференциальные уравнения). Рабочий орган моделируется как непрерывный объект.

Предлагается проводить моделирование на основе конечномерных моделей (К), как стационарных (С) так и нестационарных (С). При этом

моделирование выполняется в классе детерминированных моделей (Д), а идентификация и обработка результатов исследований предполагает использование стохастических моделей.

Особенностью моделирования таких систем является то, что исследуются разнородные системы с разнотипными элементами. Необходимо моделирование не на базе отдельных моделей, а как единой целостной системы. В настоящее время находят применение все типы вентильных преобразователей и электродвигателей, и комплекс программ должен обеспечивать возможности их математического моделирования.

1.1.4 Структура модели многосвязного электропривода

Моделирование последовательной многодвигательной ВЭМС базируется на исследовании единой взаимосвязанной совокупности элементов: множества приводных секций ПС1 - ПСИ комплекса, устройства управления УУ и механических связей между секциями (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Последовательно организованный многодвигательный электропривод как объект математического моделирования

Каждая секция привода представляет собой систему «Блок управления -Вентильный преобразователь - Электродвигатель - Рабочий орган». Математическая модель привода последовательно организованного комплекса как единая взаимосвязанная система, объединяет математические модели устройства управления, систем «БУ - ВП - ЭД - РО», механических и электрических взаимосвязей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Салмов Евгений Николаевич, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адкинс, Б. Общая теория электрических машин / Б. Адкинс. - М. -Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 272 с.

2. Алексеев, Е.Р. Решение задач вычислительной математики в пакетах МаШСаё12, Ма11аЪ7, Мар1е9 / Е.Р. Алексеев, О.В. Чеснокова. - М.: НТ Пресс, 2006. - 496 с.

3. Андреев, В.П. Основы электропривода /В.П. Андреев, Ю.А. Сабинин - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 772 с.

4. Антонов, А.В. Системный анализ / А.В. Антонов. - М.: - 2004. -

454 с.

5. Ануфриев, И.Е. МАТЬАБ7 / И.Е. Ануфриев, А.Б. Смирнов, Е.Н. Смирнова. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 1104 с.

6. Аполлонский, С.М. Дифференциальные уравнения математической физики в электротехнике / С.М. Аполлонский. - СПб.: Питер, 2012. - 352 с.

7. Баклин, В.С. Математическое моделирование частотно-регулируемого асинхронного двигателя / В.С. Баклин, А.С. Гимпельс // Электромеханические преобразователи энергии: Матер. Междунар.науч.-техн. конф. - 20-22 октября 2005 г. - Томск: ТПУ, 2005.

8. Башарин, А.В. Управление электроприводами /А.В. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1982. - 392 с.

9. Бобков, С.П. Моделирование систем: учеб. пособие / С.П. Бобков, Д.О. Бытев. - Иваново: Иван. Гос. хим.-технол. ун-т., 2008. - 156 с.

10. Богрый, В.С. Математическое моделирование тиристорных преобразователей / В.С. Богрый, А.А. Русских. - М.: Энергия, 1972. - 184 с.

11. Борисов, А.М. Математическая модель асинхронного электропривода с нелинейным сопротивлением в цепи ротора / А.М. Борисов, Г.И. Дра-чев, Н.Е. Лях, А.С. Нестеров, А.Н. Шишков // Электроприводы переменного тока: Труды международной 14-й научно-технической конференции. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. - С. 189-192.

12. Борисов, А.В. Закономерности формирования и управление потоками мощности в многодвигательных дифференциальных приводах: дис. канд. техн. наук: 05.02.02 / А.В. Борисов - Тула, 2003. - 174 с.

13. Боровик, А.А. Многодвигательный электропривод для стана холодной прокатки труб: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / А.А. Боровик - Москва, 2011. - 94 с.

14. Бороденко, В.А. Исследование систем управления в среде MatLab: Монография / В.А. Бороденко. - Павлодар: Кереку, 2011. - 318 с.

15. Булгаков, А.А. Новая теория управляемых выпрямителей / А.А. Булгаков. - М.: Наука, 1970. - 320 с.

16. Бурков, В.В. Программный комплекс исследования систем управления центрифугированием / В.В. Бурков // Вестник Тамбовского университета. Серия "Естественные и технические науки". - Тамбов, 2010. - Т. 15. Вып. 5. -С. 1501-1504.

17. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем / Н.П. Бусленко. -М.: Наука, 1978. - 399 с.

18. Важнов, А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины / А.И. Важнов. - М.; Л. Госэнергоиздат, 1969, - 312 с.

19. Важнов, А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока / А.И. Важнов. - Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. - 256 с.

20. Васильков, А.В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012610083. «Сетевая автоматизированная лаборатория. Специальное программное обеспечение. Исследование СГРС». Провооб-ладатель: Васильков А.В.. Авторы: Васильков А.В., Бормотов А.Н., Прошин Д.И., Прошин И.А., Прошина Р.Д. Заявка № 2011617304 от 30.09.2011 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 10.01.2012 г.

21. Васильков, А.В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619036. Программа «Сетевая автоматизированная лаборатория. Специальное программное обеспечение. Управляющая программа СГРС». Провообладатель: Васильков А.В.. Авторы: Васильков А.В., Бормотов

А.Н., Прошин Д.И., Прошин И.А., Прошина Р.Д. Заявка № 2011617211 от 28.09.2011 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 18.11.2011 г.

22. Винницкий, В.Н. Автоматизированный взаимосвязанный электропривод бумагоделательной машины с коррекцией по натяжению вырабатываемого полотна: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / В.Н. Винницкий - Львов, 1982. -226 с.

23. Волков, Д. В. Компьютерное моделирование переходных процессов в асинхронном тяговом приводе шахтного электровоза / Д. В. Волков, Ю. П. Сташинов // Электротехнические системы и комплексы: Межвузовский сб. науч. тр. Вып. 16. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. - С. 39 -

24. Волков, Д.В. Моделирование асинхронного частотно-регулируемого привода шахтного электровоза /Д.В. Волков. // Интеллектуальные электромеханические устройства, системы и комплексы: Материалы IX Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 20 окт. 2008 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2008. - С. 6 - 9.

25. Волков, Е.А. Численные методы. Издание второе, исправленное / Е.А. Волков. - М. : Наука. гл. ред. физ-мат лит., 1987. - 248 с.

26. Вулих Б.З. Введение в функциональный анализ. - 2-е изд., перера-бот-е и дополн-е/ Б.З. Вулих. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1967. - 416 с.

27. Глазенко, Т.А. Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах / Т.А. Глазенко. - М.: Энергия, 1965. - 188 с.

28. Гноенский, Л.С. Математические основы теории управляемых систем / Л.С. Гноенский, Г.А. Каменский, Н.Э. Элъсголъц. - М.: Наука, 1969. -512 с.

29. Горев, А.А. Переходные процессы синхронной машины / А.А. Горев. - Л.: Наука, 1985. - 502 с.

30. Грабовецкий, Г. В. Применение переключающих функций для анализа злектромагнитных процессов в силовых цепях вентильных преобразователей частоты / Г.В. Грабовецкий // Электричество, 1973, № 6.С. 42-46.

31. Джюджи, Л. Силовые полупроводниковые преобразователи часто-

ты: Теория, характеристики, применение. Пер. с англ /Л. Джюджи, Б. Пелли. -М.: Энергоатомиздат, 1983. - 400 с.

32. Донской, Н.В. Динамика вентильного электропривода постоянного тока / Н. В. Донской, А.Г. Иванов, В. М. Никитин, А. Д. Поздеев. Под ред. А. Д. Поздеева. - М.: Энергия, 1975. - 224 с.

33. Дьяконов, В.П. VisSim+Mathcad+MatLab. Визуальное математическое моделирование / В.П. Дьяконов. - М.: СОЛОН-Пресс, 2013. - 384 с.

34. Зарубин, В.С. Математическое моделирование в технике: Учеб. для вузов / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. - 2-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 496 с.

35. Зевеке, Г.В. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. - М.: Энергия, 1975. - 752 с.

36. Ибрагимов, Н.Х. Практический курс дифференциальных уравнений и математического моделирования. Классические и новые методы. Нелинейные математические модели. Симметрия и принципы инвариантности / Перевод с англ. И.С. Емельяновой. Нижний Новгород: ННГУ, 2007. - 421 с.

37. Ивахненко, А. Г. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным /А.Г. Ивахненко, Ю.П. Юрачковский. — М.: Радио и связь, 1987. - 120 с.

38. Исаков, А.С. Динамический наблюдатель вектора состояний асинхронного электропривода в составе бездатчиковой системы векторного управления / А.С. Исаков, М.Р. Гончаренко // Известия высших учебных заведений. Приборостроение (Индекс 70374). - 2007. - №11. - С.68-72.

39. Исаков, А.С. Современные системы управления асинхронным электроприводом / А.С. Исаков, А.П. Баев // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (Индекс 18379). Технология управления. - 2006. -Вып.33. - C.30-34.

40. Казакул, А.А. Промышленные программно-вычислительные комплексы в электроэнергетике / А.А. Казакул. - Благовещенск: Амурский гос. Ун-

т, 2013, - 88 с.

41. Кельтон, В. Имитационное моделирование. Классика СБ / В. Кель-тон, А. Лоу. - 3-е изд. - СПб.: Питер; Киев: Издательская группа БИУ, 2004. -847 с.

42. Кирпичников, В.М. Логико-цифровое моделирование мостового преобразователя / В.М. Кирпичников, М.А. Дубровин, Д.И. Гурьянов // В кн.: Силовые полупроводниковые и импульсные электромеханические преобразовательные устройства. - Куйбышев, 1976, С. 110 - 113.

43. Ключев, В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп./ В.И. Ключев. - М.: Энергоатомиздат, 2001. - 704 с.

44. Ковач, К.П. Переходные процессы в машинах переменного тока / К.П. Ковач , И. Рац. - Л.: Госэнергоиздат, 1963.- 744с.

45. Кононенко, В.В. Электротехника и электроника / В.В. Кононенко, В.И. Мишкович, В.В. Муханов, В.Ф. Планидин, П.М. Чеголин; под ред. В.В. Кононенко. - Изд. 4-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2008. - 778 с.

46. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин: Учебник для вузов / И.П. Копылов - М. : Высш. шк., 2001. - 327 с.

47. Копылов, И.П. Электромеханические преобразователи энергии / И.П. Копылов - М.: Энергия, 1973. - 400 с.

48. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. - М., Наука, 1978. - 832 с.

49. Кулаков, Г.Т. Анализ и синтез систем автоматического регулирования: Учеб. Пособие / Г.Т. Кулаков. - Мн.: УП «Технопринт», 2003. - 135 с.

50. Кущ, А.В. Математическая модель для анализа выходных напряжений непосредственного преобразователя частоты / А.В. Кущ, И.Ю. Седова, В.С. Ядыкин. // Инфотелекоммуникационные технологии в науке, производстве и образовании: Первая международная научно-техническая конференция, г. Ставрополь, 19 декабря 2004 г. / Северо-Кавказский Государственный Технический Университет. - С. 432-437.

51. Кущ, А.В. Подсистема САПР для исследования характеристик

электропривода переменного тока повышенной частоты / А.В. Кущ, И.Ю. Седова, В.С. Ядыкин. // Материалы XXXIII научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2004 год. Том первый. Аспиранты и студенты. Ставрополь: СевКавГТУ, 2005. - С. 25-26.

52. Лаееби, А.Д. Моделирование электромеханических переходных процессов в пусковых устройствах приводов переменного тока: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / А.Д. Лаееби - Москва, 2007. - 101 с.

53. Ломакин, А.Н. Разработка и исследование математических моделей электромеханической системы на основе асинхронизированного вентильного двигателя: дис. канд. техн. наук: 05.13.18 / А.Н. Ломакин - Саранск, 2009. - 259 с.

54. Макаров, А.А. Моделирование и макетирование цифровой разомкнутой системы управления асинхронным двигателем / А.А. Макаров, П.Л. Плаксин. // Тезисы доклада на всероссийской научно-технической конференции: «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2006). - М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2006. - с.199-200.

55. Макаров, А.А. Моделирование цифровой разомкнутой системы управления асинхронным двигателем / А.А. Макаров, П.Л. Плаксин.. - М.: ВНТИЦ, 2006. - №50200602035 - с. 1..

56. Макаров, А.А. Построение модели асинхронного двигателя в неподвижной системе координат / А.А. Макаров, П.Л. Плаксин. // Вестник ДИТУД: научно-производственный журнал / Димитровградский институт технологии, управления и дизайна Ульяновского государственного технического университета. Выпуск 2 - Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2006 - с.60-64.

57. Мещеряков, В.Н. Анализ математических моделей замкнутых систем частотного асинхронного электропривода / В.Н. Мещеряков, В.А. Корчагина, О.В. Мещерякова // Липецкий областной профильный семинар «Школа молодых ученых по проблемам технических наук»: сб. науч. тр. - С. 217 - 222.

58. Мещеряков, В.Н. Анализ частотного асинхронного электроприво-

да, обеспечивающего взаимную ориентацию моментообразующих векторов / В.Н. Мещеряков, В.А. Корчагина // Известия вузов. Электромеханика.- 2009.-№3. - С.45-49.

59. Мещеряков, В.Н. Математическое моделирование энергосберегающего частотного асинхронного электропривода с векторной системой управления / В.Н. Мещеряков, В.А. Корчагина // Электротехнические комплексы и системы управления. 2008.- № 4. - С.41 - 45.

60. Молчанова, С.Ю. Исследование законов управления асинхронным электроприводом с частотным управлением на компьютерных моделях: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / С.Ю. Молчанова - Москва, 2009. - 117 с.

61. Москаленко, В.В. Электрический привод / В.В. Москаленко. - М.: Высшая школа. 1991 - 430 с.

62. Мышкис, А.Д. Элементы теории математических моделей. Изд. 3-е, исправленное / А.Д. Мышкис. - М.: КомКнига, 2007. - 192 с.

63. Нос, О.В. Математическая модель асинхронного двигателя в линейных пространствах, связанных со статором и ротором / О.В. Нос // Изв. вузов. Электромеханика, - 2008. - №2. - С. 14-20.

64. Нос, О.В. Приложение "МАТЬАВ^тиНпк" в задачах структурного моделирования процесса электромеханического преобразования энергии в асинхронном двигателе / О.В. Нос, К.А. Шалыгин // Информационные технологии и технический дизайн в профессиональном образовании и промышленности: Сборник материалов II научно-практической конф. с междунар. участием. - Новосибирск: НГТУ, 2010. - С. 297-303.

65. Нюхин, Р.О. Моделирование и анализ электромагнитных полей в электромеханических системах с неферромагнитным ротором: дис. канд. техн. наук: 05.13.18 / Р.О. Нюхин - Ставрополь, 2006. - 138 с.

66. Омельченко, Е.Я. Математическая модель асинхронного электродвигателя с фазным ротором / Е.Я. Омельченко // Электротехнические системы и комплексы: межвуз. сб. научн. тр. Вып. 12 / Под ред. С.И. Лукьянова - Магнитогорск: МГТУ, 2006. с. 100-108.

67. Онищенко, Г.Б. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений /Г.Б. Онищенко. - М.:Издательский центр «Академия», 2006. -288 с.

68. Панкратов, В.В. Принципы векторного управления и алгоритмы ориентирования по полю в асинхронизированном синхронном электроприводе / В.В. Панкратов, Д.А. Котин // Мехатроника. Автоматизация. Управление. - 2010. - №4. - С. 46 - 51.

69. Пен, Р.З. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства / Р.З. Пен. - К.: Издательство красноярского университета, 1982. - 192 с.

70. Петров, Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей / Л.П. Петров. - М.: Энергоиздат, 1981. - 164 с.

71. Петухов, О.А. Моделирование: системное, имитационное, аналитическое: учеб. пособие / О.А. Петухов, А.В. Морозов, Е.О. Петухова. - 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2008. - 288 с.

72. Поссе, А.В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока / А.В. Поссе. - Л.: Энергия, 1973. - 302 с.

73. Прошин, И.А. Интегрированный комплекс компьютерно-имитационного моделирования динамических систем в виртуально-физической среде. Монография / И.А. Прошин, Д.И. Прошин, Р.Д. Прошина. - Пенза: Изд-во ПензГТУ, 2013. - 188 с.

74. Прошин, И.А. Математическое моделирование и обработка информации в исследованиях на ЭВМ / И.А. Прошин, Д.И. Прошин, Н.Н. Мишина, А.И. Прошин, В.В. Усманов; Под ред. И.А. Прошина. - Пенза: ПТИ, 2000. - 422 с.

75. Прошин, И.А. Программное средство «НПЭ-АД» для исследования вентильно-электромеханических систем с асинхронным электродвигателем (Пакет расширения к системе Matlab 6.0) / И.А. Прошин, В.В. Бурков, Е.А. Кутузов, В.В. Усманов. Заявка №2004610841. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004611397 от 4.06.2004.

76. Прошин, И.А. Теоретические основы моделирования управляемых вентильно-электромеханических систем с непосредственными преобразователями электрической энергии / И.А. Прошин // Информационные технологии в проектировании и производстве, 2000, № 4. С. 65 - 70.

77. Прошин, И.А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 1. Управление непосредственным преобразованием электрической энергии / И.А. Прошин. - Пенза: ПТИ, 2003. - 333 с.

78. Прошин, И.А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 2. Математическое моделирование вентильно-электромеханических систем / И.А. Прошин. - Пенза: ПТИ, 2003. - 307 с.

79. Прошин, И.А. Управление в вентильно-электромеханических системах. Кн. 3. Синтез управляемых вентильно-электромеханических систем / И.А. Прошин. - Пенза: ПТИ, 2003. - 350 с.

80. Прошин, И.А. Программная платформа для построения интегрированного комплекса сетевых автоматизированных лабораторий (ИКСАЛ) / И.А. Прошин, Д.И. Прошин, Р.Д. Прошина // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Самара, 2009.- Т. 11, № 5-2. - С. 531-536.

81. Прошин, И.А. Математическое моделирование и компонентный портрет в оценке оборудования в едином пространстве состояний / И.А. Про-шин, Р.Д. Прошина, Г.Г. Долгов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2015. - № 05 (27). - С. 260-266.

82. Радионов, А.А. Математическое моделирование взаимосвязанных электромеханических систем непрерывной подгруппы клетей прокатного стана. Часть 1. Разработка математической модели / А.А. Радионов, А.С. Карандаев, И.Ю. Андрюшин и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2015. - Т. 15, № 1. - С. 59-73.

83. Романенко, И.Г. Моделирование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения, работающего в составе вентильного электропривода: дис. канд. техн. наук: 05.13.18 / И.Г. Романенко - Ставрополь, 2009. - 156 с.

84. Рыбаков, П.Г. Наладка и эксплуатация электроприводов бумаго- и

картоноделательных машин / П.Г. Рыбаков, Б.А. Фурман. - М.: Лесная промышленность, 1971, 256 с.

85. Рябов, О.А. Моделирование процессов и систем. Учебное пособие / О.А. Рябов. - Красноярск.: - 2008. - 122 с.

86. Салмов, Е.Н. Алгоритм комбинированного управления и метод математического моделирования асинхронного электропривода / И.А. Прошин, М.И. Вольников, Е.Н. Салмов // Нива поволжья. - 2014. - №4(33) - С. 102-109.

87. Салмов, Е.Н. Алгоритм моделирования выходного напряжения непосредственного преобразователя электрической энергии / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Инновации в науке. Сборник статей по материалам XLI международной научно-практической конференции. №1(38). - Новосибирск: Изд. «СибАК», 2015. - С. 64-71.

88. Салмов, Е.Н. Алгоритм параллельного моделирования многосвязного электропривода / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Актуальные проблемы технических наук: сборник статей Международной научно-практической конференции (31 января 2015 г., г. Уфа). - Уфа: Аэтерна, 2015. - С. 51-54.

89. Салмов, Е.Н. Интегрированный комплекс компьютерно-имитационного моделирования электромеханических систем / Р.Д. Прошина, Е.С. Прошина, Е.Н. Салмов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. -2013. - №12(16). - С. 95-101.

90. Салмов, Е.Н. Комплексный критерий оценки при моделировании многодвигательного электропривода бумагоделательной машины / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Фундаментальные исследования. -2015. - № 12 (3). -С. 521-525.

91. Салмов, Е.Н. Комплексный критерий оценки при моделировании многодвигательных вентильно-электромеханических систем / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Инновационные процессы в научной среде: сборник статей Международной научно-практической конференции (25 сентября 2015 г., г. Пермь). - Уфа: Аэтерна, 2015. - С. 72-78.

92. Салмов, Е.Н. Математическое моделирование электропривода каландра бумагоделательной машины / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Актуальные направления научных исследований: от теории к практике: материалы III Международной научно-практической конференции (Чебоксары, 29 янв. 2015 г.). -Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. - С. 255-257.

93. Салмов, Е.Н. Математическое моделирование системы электропривода ролико-опор / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов, Д.А. Кузнецов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2015. - № 05(27). - С. 285-293.

94. Салмов, Е.Н. Математическое моделирование электропривода ро-лико-опор с двигателями постоянного тока / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Фундаментальные проблемы технических наук. Сборник статей Международной научно-практической конференции (г. Уфа, 19 февраля 2014 г.). - Уфа: Изд. РИЦ БашГУ, 2014. - С. 139-142.

95. Салмов, Е.Н. Математическое описание механических связей в многосекционном электроприводе бумагоделательной машины / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Модернизация современного общества: проблемы, пути развития и перспективы. Сборник материалов V Международной научно-практической конференции. - Ставрополь: Логос, 2014. - С. 74-79.

96. Салмов, Е.Н. Метод математического моделирования асинхронного электропривода с вентильным преобразователем в цепях статора / И.А. Про-шин, Е.Н. Салмов // Наука, образование, общество: проблемы и перспективы развития. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 28 февраля 2014 г.: в 12 частях. Часть 1. - Тамбов: Изд. ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2014. - С. 118-121.

97. Салмов, Е.Н. Метод математического моделирования непосредственного преобразователя электрической энергии / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Актуальные проблемы современной науки в 21 веке. Сборник материалов 4-й международной научно-практической конференции, часть 2 (г. Махачкала, 30 апреля, 2014 г.). - Махачкала: ООО «Апробация», 2014. - С. 36-40.

98. Салмов, Е.Н. Метод математического моделирования последовательно организованного многодвигательного электропривода [Электронный ресурс] / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов, Д.В. Тимонин // Современные проблемы автоматизации и управления в энергетике и машиностроении: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. - Пенза: Изд. «ПензГТУ», 2015. - С. 22-31. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25268719.

99. Салмов, Е.Н. Метод математического моделирования системы «Непосредственный преобразователь электрической энергии - машина постоянного тока» / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Теоретические и практические аспекты развития современной науки. Материалы XI международной научно-практической конференции. - Москва: Изд. «Спецкнига», 2014. - С. 49-54.

100. Салмов, Е.Н. Метод и алгоритм моделирования непосредственного преобразователя электрической энергии / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Современные проблемы науки и образования (электронный журнал). - 2015. - № 1; Режим доступа: www.science-education.ru/121-18543.

101. Салмов, Е.Н. Методика моделирования многосвязного многосекционного электропривода для производства бумаги / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов, Д.В. Тимонин // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. -2015. - № 05(27). - С. 272-281.

102. Салмов, Е.Н. Методика и комплекс программ моделирования многосвязного электропривода / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Технические науки -от теории к практике. Сборник статей по материалам XXIX международной научно-практической конференции. №12(25). - Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013. - С. 39-43.

103. Салмов, Е.Н. Программный комплекс моделирования многосвязного электропривода. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015614543. Правообладатель: Салмов Е.Н. Авторы: Прошин И.А., Прошин Д.И., Салмов Е.Н. Заявка № 2015610651 от 10.02.2015 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 20.04.2015 г.

104. Салмов, Е.Н. Программа моделирования управления многосекционным приводом бумагоделательной машины. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015614237. Правообладатель: Салмов Е.Н. Авторы: Прошин И.А., Прошин Д.И., Салмов Е.Н., Байкин Н.В. Заявка № 2015610680 от 10.02.2015 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 9.04.2015 г.

105. Салмов, Е.Н. Программа моделирования управления многосекционным приводом картоноделательной линии. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015614238. Правообладатель: Салмов Е.Н. Авторы: Прошин И.А., Прошин Д.И., Салмов Е.Н., Байкин Н.В. Заявка № 2015610681 от 10.02.2015 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 9.04.2015 г.

106. Салмов, Е.Н. Система управления приводом в бумажном производстве / Е.Н. Салмов // Системы обработки информации и управления. Сборник тезисов докладов научно-технической конференции молодых специалистов. - Пенза: Изд. ОАО НПП «Рубин», 2005. - С. 19-20.

107. Салмов, Е.Н. Численный метод моделирования выходного напряжения вентильного преобразователя с широтно-импульсной модуляцией / И.А. Прошин, Е.Н. Салмов // Фундаментальные исследования. -2015. - № 9 (1). -С. 56-62.

108. Самарский, А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры / А.А. Самарский, А.П. Михайлов. - 2-е изд., исрп. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 320 с.

109. Самарский, А.А. Численные методы математической физики / А.А. Самарский, А.В. Гулин. - М.: Научный мир, 2003. - 315 с.

110. Слежановский, О.В. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Сле-жановский, Л.Х. Дацковский, И.С. Кузнецов, Е.Д. Лебедев, Л.М. Тарасенко. -М.: Энергоатомиздат, 1983. - 256 с.

111. Смольянинов, А.В. Асинхронный электропривод управляемых многодвигательных систем: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / А.В. Смольянинов -Воронеж, 2003. - 163 с.

112. Советов, Б.Я. Моделирование систем: Учеб. для вузов / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 343 с.

113. Стахин, Н.А. Основы работы с системой аналитических (символьных) вычислений Maxima. (ПО для решения задач аналитических (символьных) вычислений): Учеб. пособие / Н.А. Стахин. - М.: 2008. - 86 с.

114. Такеути, Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей: Пер. с англ. / Т. Такеути. - Л.: Энергия, 1973. - 249 с.

115. Тарасик, В.П. Математическое моделирование технических систем: Учеб. для вузов / В.П. Тарасик. - Мн.: ДизайнПРО, 2004. - 640 с.

116. Толстов, Ю.Г. Автономные инверторы тока / Ю.Г. Толстов. - М.: Энергия, 1978. - 208 с.

117. Трусов, П.В. Введение в математическое моделирование: Учеб. пособие / Под ред. П.В. Трусова. - М.: Логос, 2005. - 440 с.

118. Фединцев, В.Е. Электрооборудование цехов ОМД.Ч.1. Основы электропривода: Учебное пособие / В.Е. Фединцев. - М.: МИСиС, 2004. - 139 с.

119. Фотиев, М.М. Электрооборудование прокатных и трубных цехов: Учебник для техникумов / М.М. Фотиев. - М.: Металлургия, 1995. - 256 с.

120. Цыпкин, Я.З. Основы теории автоматических систем / Я.З. Цыпкин. - М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1977. - 560 с.

121. Чернышов, В.Н. Теория систем и системный анализ: учеб. пособие / В.Н. Чернышов, А.В. Чернышов. - Тамбов: Изд-во Тамб. Гос. Техн. Ун-та, 2008. - 96.

122. Чикуров, Н.Г. Моделирование технических систем: Учеб. пособие / Н.Г. Чикуров; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; - Уфа: УГАТУ 2009. - 357 с.

123. Чиликин, М.Г. Теория автоматизированного электропривода: Учеб. Пособие для вузов / М.Г. Чиликин, В.И. Ключев, А.С. Сандлер - М.: Энергия, 1979. - 616 с.

124. Чуев, П.В. Разработка систем векторного управления асинхронными приводами на базе специализированных сигнальных микроконтроллеров: дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / П.В. Чуев - Москва, 2002. - 254 с.

125. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. - М.: Мир, 1978. - 418 с.

126. Шестаков, В.М. Автоматизированные электроприводы бумаго- и картоноделательных машин / В.М. Шестаков. - М., Лесная промышленность, 1978. - 176 с.

127. Шестаков, В.М. Системы электропривода бумагоделательного производства / В.М. Шестаков. - М., Лесная промышленность, 1989. - 240 с.

128. Шохин, В.В. Моделирование взаимосвязанного частотно-регулируемого электропривода прокатного стана / В.В. Шохин, О.В. Пермяко-ва, Е.В. Короткова // ЭС и К. - Магнитогорск: Изд. ФГБОУ ВПО «МГТУ», 2013. №21. - С.70-75.

129. Эдвардс, Ч.Г. Дифференциальные уравнения и краевые задачи: моделирование и вычисление с помощью Mathematica, Maple и MATLAB / Ч.Г. Эдвардс, Д.Э. Пенни. - 3-е изд.: Пер. с англ. - М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2008. -1104 с.

130. Эттингер, Е.Л. Вентильный электропривод / Ф.И. Бутаев, Е.Л. Эт-тингер. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1951. - 248 с.

131. Юдина, О.И. Математическое моделирование добавочных потерь в двигателях постоянного тока при пульсирующем питании: дис. канд. техн. наук: 05.13.18 / О.И. Юдина - Ставрополь, 2008. - 146 с.

132. Bahram, A. Induction Motors / A. Bahram. - Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001. - 262 p.

133. Chapra, S.C. Numerical Methods for Engineers. Sixth Edition / S.C. Chapra, R.P. Canale. - New York: McGraw-Hill, 2010. - 994 p.

134. Crowder, R.M.. Electric Drives and Electromechanical Systems: Applications and Control / R.M. Crowder. - Oxford: Elsevier science & technology, 2006. - 312 p.

135. Herbert, H. Handbook of Paper and Board / H. Herbert - Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2013. - 992 p.

136. Iyengar, S.R.K. Numerical Methods / S.R.K. Iyengar, R.K. Jain. - New Delhi: New Age International (P) Ltd., Publishers, 2009. - 326 p.

137. Lyshevski, S.E. Electromechanical Systems and Devices / S.E. Lyshev-ski. - Bosa Roca: Taylor & Francis Inc, 2008. - 584 p.

138. Lyshevski, S.E. Electromechanical Systems, Electrical Machines and Applied Mechatronics / S.E. Lyshevski. - Bosa Roca: Taylor & Francis Inc, 1999. -800 p.

139. MATLAB. Creating graphical user interfaces. The MathWorks Inc, 2011. - 757 p.

140. Maxwell 3D 15. User's guide. Ansys Inc. Southpoint, 2012. - 1006 p.

141. Miller, R. Industrial Electricity and Motor Controls / R. Miller, M. Miller. McGraw-Hill Education, 2013. - 512 p.

142. Moritz, F.G. Electromechanical Motion Systems: Design and Simulation / F.G. Moritz. - New York: John Wiley & Sons Inc, 2014. - 308 p.

143. Rockis, G. Electrical Motor Controls / G. Rockis, G. Mazur. Amer Tech-ical Pub, 2001. - 544 p.

144. Rockis, G. Electrical Motor Controls for Integrated Systems / G. Rockis, G. Mazur. Amer Techical Pub, 2013. - 770 ps.

145. Sal Mangano. Mathematica Cookbook. O'Reilly Media, 2010. - 851 p.

146. Salmov, E.N. Mathematical modeling of the direct electrical energy converter / I.A. Proshin, E.N. Salmov // European Conference on Innovations in Technical and Natural Sciences. The 2nd International scientific conference proceedings (May 12, 2014). - Vienna: OR: «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, 2014. - P. 47-52.

147. Shingareva, I. Maple and Mathematica: a problem solving approach for

mathematics, 2-nd edition / I. Shingareva, C.L. Celaya. Springer, 2009. - 496 p.

148. SimMechanics. User's guide. The MathWorks Inc, 2011. - 292 p.

149. Simulink. Getting started guide. The MathWorks Inc, 2011. - 93 p.

150. Timothy A. Davis. MATLAB Primer 8-th edition. Taylor and Francis group, 2011. - 232 p.

151. Trzynadlowski, A.M. Control of Induction Motors / A.M. Trzynadlowski. - New York: Academic Press, 2000. - 228 p.

152. Руководство по работе с пакетом динамического моделирования VisSim 3.0 [Электронный ресурс]. URL: http: //www. ahtp.rusoil. net/vsmetd/p 1. htm (дата обращения 8.02.2016).

153. Тадеуш, С. Моделирование электромеханических преобразователей на основании функции энергии [Электронный ресурс]. URL: http://www.ruscable.ru/article/Modelirovanie elektromexanicheskix/ (дата обращения 8.02.2016).

154. Черных, И.В. Simulink: Инструмент моделирования динамических систем [Электронный ресурс]. URL: http://matlab.exponenta.ru/simulink/book1/ (дата обращения 8.02.2016).

155. Электронный курс по MAPLE V [Электронный ресурс]. URL: http://detc.ls.urfu.ru/assets/amath0011 /soder.htm (дата обращения 8.02.2016).

156. MathCAD 8 - 11 [Электронный ресурс]. URL: http://radiomaster.ru/cad/mathcad/bookmc 1.php (дата обращения 8.02.2016).

ПРИЛОЖЕНИЕ

УТВЕРЖДАЮ" нический директор \ОАО «Маяк»

ог

^ В.В. Сухов 2016 г.

АКТ

О внедрении (практическом использовании) результатов диссертационной работы на соискание учёной степени кандидата технических наук Салмова Евгения Николаевича на тему: "Математическое моделирование многодвигательных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах"

Мы, нижеподписавшиеся: представители ОАО "Маяк"

заместитель технического директора по энергетике Е.Е. Дементьев и начальник отдела развития энергетики Игошин В.Г., с одной стороны, и представитель Пензенского государственного технологического университета

аспирант Салмов E.H., с другой, составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Салмова E.H. "Математическое моделирование многодвигательных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах" внедрены при моделировании многосекционного раздельного привода бумагоделательных машин. Рекомендации, сформулированные на базе результатов моделирования, использованы в процессе проектирования и настройки систем раздельного электропривода бумагоделательных машин №1, №3 и №4 ОАО «Маяк». При этом достигнуто повышение эффективности и стабильности работы многодвигательных приводов.

Представители ОАО «Маяк»

Начальник отдела развития энергетики по энергетике

Заместитель технического директора по энергетике

Представитель Пензенского Государственного технологического университета

УТВЕРЖДАЮ

АКТ ВНЕДРЕНИЯ результатов диссертационной работы Салмова Евгения Николаевича на тему: "Математическое моделирование

многодвигательных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах".

Настоящим актом подтверждается, что разработанные аспирантом Салмовым E.H. методы, численные алгоритмы и комплекс программ математического моделирования использованы для исследования многодвигательного электропривода при создании и модернизации системы управления электроприводом линии производства гофрокартона в ООО «Норд-Пак». Внедрение результатов исследования позволило без существенных затрат повысить производительность и надёжность работы технологической установки, повысить качество выпускаемой продукции.

Технический директор Начальник производства

"УТВЕРЖДАЮ" Проректор по УР ■»Н^зенского государственного Т^хнр^ег ического университета

и■н•' д°дент

Ш'УШ^Г0/ ^В.н. Люсев ЮМЖИ ¡О/ 2016 г.

О внедрении (практическом испо.

1езультатов диссертацион-

ной работы на соискание учёной степени кандидата технических наук Салмова Евгений Николаевича на тему: "Математическое моделирование многодвигательных вентильно-электромеханических систем в последовательно организованных технологических комплексах"

Комиссия в составе:

Председатель - начальник учебного управления ПензГТУ, к.т.н., доцент Сёмочкина И.Ю.

Члены: зам. зав. кафедрой «Технология машиностроения» к.т.н., доцент Голубовский В.В., руководитель цикла «Автоматизация и управление» кафедры «Технология машиностроения» к.т.н., доцент Волков П.Ю., доцент кафедры «Технология машиностроения» к.т.н. Бурков В.В.

Рассмотрев материалы выполненных Салмовым E.H. научно-исследовательских и учебно-методических работ, комиссия составила настоящий акт о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы Салмова Евгения Николаевича.

Внедрение позволило активизировать участие обучающихся в проведении научно-исследовательских работ и повысить качество выполнения работ, направленных на моделирование многодвигательного электропривода.

Разработанные Салмовым E.H. метод и численные алгоритмы, методика и комплекс программ математического моделирования многосекционных вентильно-электромеханических систем внедрены в учебный процесс и используются для освоения методов моделирования и исследования характеристик последовательных многодвигательных электроприводов при обучении по направлениям 15.03.02 «Технологические машины и оборудование» и 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств».

Председатель комиссии Начальник УУ, к.т.н., доцент Члены:

Зам. зав. Кафедрой

«Технология машиностроения» к.т.н., доцент Руководитель цикла

«Автоматизация и управление» к.т.н., доцент Доцент кафедры

«Технология машиностроения» к.т.н., доцент

И.Ю. Сёмочкина