Теоретические основы объектно-ориентированного проектирования электромеханических преобразователей энергии

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.01 – электрические машины и аппараты. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена разработке нового подхода к моделированию и проектированию электромеханических преобразователей энергии (ЭМПЭ), который базируется на основных понятиях объектно-ориентированного проектирования, что дает возможность генерировать математические модели ЭМПЭ, используя накопленную информацию базовых классов с помощью модификаторов и операторов синтеза. Разработанная соискателем объектно-ориентированная классификация видового разнообразия ЭМПЭ имеет унифицированный единый шаблон для всех ЭМПЭ и сочетает функции организации представления ЭМПЭ с параллельным математическим отображением. В диссертационной работе обоснованы принципы и преимущества объектно-ориентированного подхода в моделировании и проектировании ЭМПЭ, в котором внимание концентрируется на самом процессе решения задачи. Соответствие между программными и реальными объектами достигается за счет объединения данных и расчетных процедур. Впервые предложено применить ранее использовавшиеся только в программировании преимущества объектно-ориентированного анализа в теории расчета и проектирования ЭМПЭ. Соискателем выполнены проектный синтез и программная реализация объектно-ориентированного проектирования двухмодульного шнекового ЭМПЭ технологического назначения с внешним массивным ротором, объектно-ориентированного проектирования бесщеточного возбудителя турбогенератора и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, целью которых было доказать эффективность применимости объектной методологии на технически сложном электромеханическом объекте. Полученные результаты имеют высокую сходимость с данными, полученными экспериментально, и могут быть использованы в оптимизации конструкции ЭМПЭ, проведения физического моделирования машины, повышения качества расчетных методик электрических машин.The dissertation on competition of a scientific degree of the doctor of technical sciences on specialty 05.09.01 – electrical machines and apparatus. National technical university "Kharkiv polytechnic institute", Kharkiv, 2015. Dissertation is devoted to development of the new way of design and modelling of electromechanical converter of energy (EMCE), which is based on the basic concepts of the object-oriented analysis. The object-oriented classification of specific variety of EMCE that has a compatible single template for all EMCE and combines the functions of EMCE organization with a parallel mathematical reflection is worked out by a competitor. A competitor is work out EMCE classifications models, included not only structure development but also parallel synthesis of mathematical models and design programs. For the first time is suggested to use a single class template for structural and system organization of EMCE, invariant to their specific variety. Applicability of the object-oriented way in the EMCE optimal design with the use of modern optimization algorithms and technical documentation automatic generation is grounded. A competitor executes a project synthesis and programmatic realization of the object-oriented design of double-stator screw EMCE with an external solid rotor, brushless turbogenerator exciter and induction motor with squirrel cage rotor. Obtained results have high correlation with data, got experimentally.