No abstract

Many modern industrial production facilities consist of sequentially operating systems with a continuous supply of technological product. The task of stabilizing the qualitative and quantitative parameters of output products at all stages of such production is a very difficult task and often leads to additional time and money costs. Therefore, improving the efficiency of these processes is a relevant issue. A review of analogous solutions to this type of problem revealed the variability of their authors’ approaches. However, all of them are aimed at optimizing existing control trajectories, rather than creating a new, more accurate trajectory. Earlier, as part of the description of the basic principles of structural and parametric optimization of the management of production processes of this type, only the improved work of technological subsystems was reported. This paper describes the principles of control over the proposed dual buffering system and its interactive interaction with other technological subsystems. The introduction of buffering systems makes sequential technological subsystems more independent of each other. That makes it possible to increase the degree of freedom for each control subsystem and thereby improve the efficiency of finding the optimal mode of operation of the entire cybernetic system. A conceptual model of the dual buffering system was built, the stabilization of the quantitative parameter at the output of the buffering system was substantiated through the development of an adaptation mechanism, and simulation modeling of the synthesized system was carried out. The study shows that the use of buffering systems could improve the quality of energy utilization and reduce the wear of technological mechanisms by 14 % in general

У статті виконано дослідження питань збереження працездатності вентильно-індукторного двигуна, що набуває значного поширення як тяговий привод різних транспортних засобів завдяки значним його перевагам. Розглянуто роботу приводу у разі виникнення аварійних ситуацій напівпровідникового перетворювача. Сформульовано вимоги до системи електроприводу на основі вентильно-індукторного двигуна в аварійній ситуації.Дослідження аварійних режимів роботи вентильно-індукторного двигуна виконано з використанням математичного моделювання у середовищі Matlab/Simulink. Стандартну математичну модель вентильно-індукторного двигуна з бібліотеки SimScape Electrical було доповнено проміжною підсистемою вимкнення керуючих імпульсів напівпровідникового перетворювача, що дозволило імітувати аварійні режими напівпровідникового перетворювача вентильно-індукторного двигуна, які супроводжуються вимкненням однієї або більшого числа фаз статора.Розроблена модель застосовувалася для аналізу показників як нормального, так і аварійних режимів роботи у разі вимкнення окремих фаз вентильно-індукторного двигуна. Проведено серію експериментальних досліджень математичної моделі, розраховано значення коефіцієнта пульсацій електромагнітного моменту. Побудовано статичні механічні характеристики двигуна та виконано розрахунок статизму механічних характеристик для можливих аварійних режимів. Доведено можливість збереження працездатності вентильно-індукторного двигуна у разі вимкнення окремих фаз під час аварії напівпровідникового перетворювача. Результати дослідження підтверджують можливість використання вентильно-індукторного двигуна у системах електроприводу з підвищеними вимогами до надійності, а також можуть бути використані для побудови систем керування вентильно-індукторним приводом. Ключові слова: вентильно-індукторний двигун, аварійні режими, стійкість до відмов, моделювання.

coNtrol of the StArt of hIGh-PowereD electrIc DrIVeS wIth the oPtIMIzAtIoN IN terMS of eNerGy effIcIeNcyPurpose. To develop engineering solutions providing the improved energy efficiency of starters of highpowered electric drives through automatic selection of the best starting settings to increment its technicalandeconomic indices.Methodology. Developing a mathematical model to determine energy efficiency index of starting sequences which is invariant relative to the electric drive type as well as a design of the starter. Planning the experiments with the use of rotatable central com posite design. Analyzing extreme experimental search engine in terms of the mathematical model.findings. Implementation of a subsystem has been proposed to identify the integral value of expending resources as well as a cumulative effect of a starting sequence, its duration, and energy efficiency index. A variant of hardware implementation of the extreme search engine has been proposed to control the start of highpowered electric drives.originality. It has been defined that the proposed structure for a start control is an invariant one relative to the electric drive type and to a starter design. Availability of the unique global maximum of energy efficiency index, resulting from the controlling action and disturbing action, has been substantiated.Practical value. Alternatives for hardware implementation of devices to identify quantitative values of some of the components of expending resources of a starting sequence, integral cost estimate of expending resources and a cumulative start results, as well as its energy efficiency index have been formulated. A structural circuit of the extreme search engine to control start of highpow ered electric drives has been designed, providing performance within a region of maximum.