05.09.03 "Електротехнічні комплекси та системи"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/18477

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 9 з 9

Синтез електромеханічних систем з нейронною мережею та фрикційним навантаженням
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Обруч, Ігор Володимирович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – "Електротехнічні комплекси та системи". Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена синтезу електромеханічних систем з нейронною мережею типу персептрон та фрикційним навантаженням, яке в реальних електроприводах носить нелінійний характер і проявляється в електромеханічних системах у вигляді фрикційних автоколивань. АКФ – особливий режим роботи електроприводів, негативно впливає на його функціонування. Існують різні способи усунення фрикційних автоколивань в електроприводі. В даній роботі, на основі проведених досліджень, запропонована нова методика усунення фрикційних автоколивань та вдосконалення динамічних властивостей електромеханічних систем за допомогою нейрорегуляторів, які побудовані на базі багатошарових прямоспрямованих нейронних мереж типу персептрон, синтезованих з використанням методу генетичного алгоритму. В дисертаційній роботі обґрунтовано вибір структури та методу навчання нейронної мережі, вибір зворотних зв'язків автоматизованої системи управління, отримані математичні моделі одномасовї та двомасової електромеханічних систем з нейромережевим регулятором в безрозмірних параметрах, а також отримані моделі електроприводів з урахуванням нелінійності механічних характеристик навантаження. Проведено аналіз впливу параметрів об'єкта управління на динамічні режими роботи синтезованих одно- та двомасових електро-механічних систем з нейронною мережею. Запропановано новий критерій навчання нейронних мереж та розроблена методика синтезу нейромережевих регуляторів електромеханічних систем з не-лінійним тертям. Розроблена методика апробована на прикладах синтезу різних електроприводів постійного та змінного струму конкретних машин і механізмів з використанням відповідних їм реальних даних. Приведені в дисертаційній роботі приклади пов'язані з виконанням бюджетних питань за планами МОН України та ініціативної тематики за запитами підприємств. Показана ефективність використання нейронних мереж для широкого різноманіття електроприводів машин і механізмів.
Синтез електромеханічних систем на базі дискретного часового еквалайзера
(НТУ "ХПІ", 2018) Шеремет, Олексій Іванович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси і системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена створенню єдиної методології синтезу систем керування електроприводами, виходячи з умови забезпечення бажаних динамічних властивостей за вихідною координатою, що задаються графічно у вигляді перехідної функції або набору точок. Дискретний регулятор, який забезпечує можливість налаштування на квантовані бажані перехідні функції кінцевої тривалості, названо дискретним часовим еквалайзером. Запропоновано математичний апарат, що дозволяє виконувати синтез систем автоматичного керування на базі дискретного часового еквалайзера як за умови повної компенсації динамічних властивостей об'єкта керування (ідеалізований варіант), так і при використанні модифікованого принципу симетрії структурних схем. Інтегруюча ланка використовується як блок модифікації зворотного перетворення. Для компенсації параметричних та координатних збурень розроблено структуру комбінованого керування, що включає до свого складу два дискретних часових еквалайзера: основний та компенсуючий. Виконано синтез електромеханічних систем з двигунами постійного струму на базі дискретного часового еквалайзера (слідкуючої системи, взаємозв'язаної, зі зниженням впливу люфта, системи двозонного регулювання швидкості) та проведено дослідження одержаних результатів шляхом математичного моделювання. Здійснено синтез системи векторного керування електроприводом змінного струму на базі дискретного часового еквалайзера та проведено дослідження одержаних результатів шляхом математичного моделювання. Отримані узагальнені передатні функції для об'єктів керування у контурах реактивної та активної потужностей, а також передатні функції їхніх обернених моделей дозволяють виконувати синтез систем векторного керування електроприводами змінного струму на базі дискретного часового еквалайзера у відносних одиницях для широкого спектру промислових асинхронних двигунів. Для виконання експериментальних досліджень створено лабораторно-дослідний стенд, який дозволив технічно реалізувати систему автоматичного керування швидкістю двигуна постійного струму, синтезовану на базі дискретного часового еквалайзера. Запропонована методика завдання базисних величин та бажаної перехідної функції у відносних координатах дозволяє користувачеві вводити дані у відповідності до заздалегідь визначеного шаблону, який є зручним для виконання подальшої перевірки на можливість фізичної реалізації за допомогою метода опорних векторів.
Покращання енергетичних показників електротехнічних систем із застосуванням пошукової оптимізації на комп'ютерних моделях
(НТУ "ХПІ", 2018) Ягуп, Катерина Валеріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Енергоефективність інтелектуальних систем електропостачання з напівпровідниковими перетворювачами електроенергії
(НТУ "ХПІ", 2017) Тугай, Дмитро Васильович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. В дисертаційній роботі розвинена сучасна теорія миттєвих активної і реактивної потужностей, що знайшла нове застосування при розробці методів розрахунку потужності втрат в трифазній СЕ, яка функціонує за принципами Smart Grid і містить енергозберігаючі напівпровідникові перетворювачі і накопичувачі енергії, здатні підтримувати в системі двоспрямований енергетичний потік. Отримані результати у сукупності є теоретичними узагальненнями і новим вирішенням важливої науково-прикладної проблеми – підвищення енергетичної ефективності систем електропостачання засобами силової електроніки. Підвищено точність розрахункових методів вибору параметрів силового активного фільтру і активного випрямляча – джерела напруги. Вирішено проблему обґрунтування критерію мінімізації енергетичних втрат і сформульовано теорему про мінімум втрат енергії в трифазних СЕ. Одержано універсальне розрахункове співвідношення, що дозволяє представити потужність втрат трифазної СЕ, як суму складових, кожна з яких обумовлена особливостями електромагнітних процесів. Обґрунтовано концепцію представлення сумарної потужності втрат через систему складових, що заснована на використанні p-q-r теорії миттєвої активної і реактивної потужностей. Отримані розрахункові співвідношення для визначення коефіцієнтів несиметрії струму за зворотної і за нульової послідовностями через складові потужності втрат в pqr координатах. Запропоновано метод визначення показників енергетичної ефективності СЕ з двоспрямованим енергетичним потоком, що заснований на використанні понять потоку енергії і втрат енергії. Ґрунтуючись на положеннях p-q-r теорії миттєвої активної і реактивної потужностей розроблено спосіб вимірювання складових сумарної потужності втрат енергії в трифазних СЕ. Всі теоретичні результати, отримані в дисертаційній роботі, перевірено на створених комп'ютерних моделях енергозберігаючих перетворювачів.
Енергоефективний електропривод насосного агрегату з покращеними пусковими характеристиками
(НТУ "ХПІ", 2016) Коротаєв, Павло Олексійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена підвищенню енергоефективності електроприводів насосів за рахунок зниження втрат води та усунення поривів водопровідних мереж, що виникають при пусках насосних агрегатів. Побудовані математична та комп'ютерна моделі електропривода насосного агрегату як електромеханогідравлічної системи з розподіленими параметрами водопровідної магістралі. Встановлено, що основною причиною частих поривів водогінних мереж є хвильові процеси, які виникають при прямому пуску електропривода насосного агрегату. Визначено вплив параметрів водогінної мережі на підвищення тиску при пуску насосних агрегатів. Встановлені залежності кидків тиску від параметрів водопровідної мережі та керування електроприводом при пуску. Пуск частотнорегульованого електропривода за визначеними параметрами сприяє усуненню надмірного підвищення тиску у водогінних мережах.
Параметрична оптимізація умовно стійких електромеханічних систем методом діаграм якості керування
(НТУ "ХПІ", 2016) Кунченко, Тетяна Юріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена визначенню і дослідженню задач оптимізації параметрів астатичних регуляторів багатократноінтегруючих систем з використанням мінімаксних критеріїв оптимізації. Виконано аналіз способів параметричної оптимізації та підвищення ефективності керування умовно стійкими багатократноінтегруючими електромеханічними системами (ЕМС) методом діаграм якості керування. Теоретично обґрунтовано існування оптимального рішення для керування такими ЕМС на основі комплексного критерія якості керування – максимуму добротності та запасу стійкості (МДС). Розроблені комп'ютерні методики побудови та аналізу діаграм якості керування (ДЯК) систем у часовій і частотних областях, на яких виділені області підвищеної добротності та запасу стійкості (ПДС). Обґрунтована інженерна методика застосування діаграм якості керування до задачі оптимізованого синтезу по критерію МДС систем з астатизмом другого і третього порядків. Виконано параметричну оптимізацію за критерієм МДС різноманітних умовно стійких ЕМС з послідовною та паралельної корекцією з урахуванням особливостей структури об'єкта керування, включаючи до її складу немінімально-фазові ланки. Розглянуті конкретні приклади підвищення ефективності керування ЕМС методом ДЯК з оптимізацією їх параметрів за мінімаксним критерієм МДС. Доказано можливість збільшення добротності систем у межах 20% і при заданій добротності збільшення запасу стійкості на 10%.
Компенсація реактивної потужності електроприводів з тиристорними перетворювачами напруги
(НТУ "ХПІ", 2016) Ковальова, Юлія Вікторівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 - електротехнічні комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Харків, 2016. Дисертація присвячена компенсації реактивної потужності асинхронних електроприводів та електроприводів постійного струму з тиристорними перетворювачами напруги (ТПН). Розроблені методи для визначення діючого значення реактивного струму асинхронного електропривода з ТПН та електроприводів постійного струму з однофазним та трифазним ТПН з урахуванням кута керування тиристорів. Отримані співвідношення для визначення ємності компенсуючих конденсаторів для заданого кута керування тиристорів, які враховують: для асинхронних електроприводів з ТПН - діюче значення реактивної складової струму холостого ходу; для електроприводів постійного струму з ТПН - діюче значення змінної складової випрямленого струму кола якоря. Удосконалені співвідношення для визначення коефіцієнтів корисної дії двигунів при живленні від ТПН, які враховують: для асинхронних - відношення квадратів діючого значення першої гармоніки струму до діючого значення струму статора; для електроприводів постійного струму - відношення квадратів постійної складової випрямленого струму якоря до діючого значення.
Поліпшення динаміки електромеханічних систем в умовах зривних фрикційних автоколивань
(НТУ "ХПІ", 2015) Асмолова, Лариса Валеріївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена визначенню шляхів поліпшення динаміки електро-механічних систем (ЕМС) за рахунок усунення зривних автоколивань фрикційних (АКФ) методами регульованого електроприводу. Отримано аналітичні співвідношення умов існування зривних АКФ в одномасовій і двомасовій ЕМС, що визначають області, де АКФ відсутні. Досліджені математичні моделі одномасової та двомасової розімкнених та замкнених ЕМС з характеристикою тертя, яка лінеаризована на характерних ділянках і доповнена логічним блоком для забезпечення стану спокою виконавчого органу. Доведено на основі моделі двомасової розімкненої ЕМС з характеристикою тертя, що зміна її параметрів і алгоритмів пуску електроприводу не розширюють області, де зривні АКФ відсутні. Використання в ЕМС типових зворотних зв'язків і підпорядкованого регулювання з стандартними й відомими налаштуваннями контурів не усувають зривних АКФ на швидкостях нижче за критичну швидкість розімкненої системи. Застосування нейрорегулятора та релейного регулятора забезпечують усунення зривних АКФ на швидкостях, суттєво менших за критичну швидкість розімкненої системи.
Вплив вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту систем електропостачання
(НТУ "ХПІ", 2015) Шевченко, Сергій Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спецiальністю 05.09.03 - електротехнiчнi комплекси та системи. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Харків 2015 р. Дисертація присвячена актуальній науково-технічній проблемі визначення пливу вищих гармонік напруги на вибір та експлуатацію обмежувачів перенапруг для захисту електротехнічних комплексів та систем, що має важливе значення та забезпечує підвищення ефективності та надійності функціонування систем електропостачання. В рамках даного напряму отримані наступні результати. Виконано аналіз існуючих вимог до вибору та експлуатації перенапруг нелінійних (ОПН) в системах електропостачання різних класів напруги; Проведено експериментальні дослідження електрофізичних характеристик варисторів та ОПН в зібраному стані провідних світових виробників при різних частотах прикладеної напруги та вольт амперних характеристик варисторів і ОПН в зібраному стані в зоні струмів витоку. Удосконалено математичну модель для вибору енергетичних характеристик ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання на базі схем заміщення ОПН в зоні струмів витоку їх вольт-амперної характеристики (ВАХ). Запропановано метод визначення втрат активної потужності в ОПН на базі отриманих ВАХ в зоні струмів витоку, та проведено аналіз впливу несинусоїдальності напруги на величину енергії, що діє на ОПН, а також визначено вплив на нормальну роботу ОПН перенапруг грозового і комутаційного імпульсів струму та підвищеної напруги промислової частоти. Розроблено методи визначення ВАХ ОПН в зоні струмі витоку на основі отриманих експериментальних ВАХ ОПН, які базуються на нейронних мережах та апроксимацією ВАХ двома кривими першого порядку. Удосконалено математичну модель теплових режимів ОПН при низькій якості електричної енергії в системі електропостачання та виконані дослідження впливу різних чинників на теплову стабільність ОПН. Експериментально досліджено наявність порушень якості електричної енергії в системах електропостачання різних видів промисловості України. Удосконалено методи вибору ОПН в системах електропостачання різних номінальних напруг з низькою якістю електричної енергії. Сформульовані основні засади застосування та експлуатації ОПН при впливі вищіх гармонік напруги. Обгрунтовано використання тепловізорів та пірометрів для експлуатаційного контролю стану ОПН.