Задача оптимального управления в системе электродвижения судна по критерию минимума потерь, обеспечивающего желаемые переходные процессы и заданное значение выходной целевой функции, решена с использованием методов теории автоматического регулирования. Судовая электроэнергетическая система судна с системой электродвижения рассмотрена как совокупность подсистем управления в соответствии с основными элементами судовой системы. Сформулирована цель оптимального управления-повышение эффективности передачи энергии от двигателя к движителю за счет снижения потерь энергии. При этом судовая электроэнергетическая система с системой электродвижения рассмотрена как единая система с множеством переменных управления, каждая из которых настроена на свой оптимум. Предложено решение задачи оптимального управления как совокупность систем с контурами оптимального управления, настроенных на технический оптимум, и оптимальным регулятором. Представлена структура построения системы оптимального управления динамической системы. Получено аналитическое решение для формирования оптимального регулятора с оптимальным управлением. Построена математическая модель судовой электроэнергетической системы с системой электродвижения гребной дизель-электрической установки с униполярными машинами. Для реализации был использован математический редактор SIMULINK (приложение MATLAB). При этом целевой выходной функцией была принята скорость вращения винта. Проведено исследование работы модели при раздельном управлении подсистемами и оптимального управления по критерию минимума потерь энергии. Показана эффективность построения оптимальных систем управления при передаче энергии от теплового двигателя к исполнительному механизму, зависимости потерь от скорости вращения винта по сравнению с раздельным управлением системами судна. Ключевые слова: система электродвижения судна, математическая модель судовой электроэнергетической системы, гребная дизель-электрическая установка с униполярными машинами, функция оптимального управления, оптимальный регулятор, критерий минимизации потерь энергии, эффективность построения оптимальных систем управления. Keywords: ship propulsion system, the mathematical model of the ship's electric power system, rowing diesel-electric system with unipolar machines feature optimal control, optimal control, the criterion of minimizing energy losses, effects of constructing optimal control systems.

No abstract

Vector control of the electromagnetic moment of a reactive machine is considered. The control task is to eliminate pulsations of the electromagnetic moment. It can be shown that to achieve this goal, sinusoidal currents must flow through the windings, whose inductance must pulse according to the sinusoidal law. It is shown that when sinusoidal currents flow through the phase windings, the voltage of the main and third harmonics occurs on them. At the same time, in a three-phase machine whose phase windings are connected to a star, the third harmonic disappears as part of the line voltage. In this case, a standard frequency converter can be used to synthesize the voltages applied to the stator windings using pulse-width modulation, which makes it easier and cheaper to practically control the reactive electric machine with concentrated phase windings. The ratio of size of the stator and rotor teeth, at which the coefficient of non-sinusoidal pulsations of the phase windings inductances during the rotor rotation will be minimal, is found. Electromagnetic processes in the reactive machine are described by the linear differential equations with periodic coefficients. Lyapunov transformations for differential stress equations, which allow converting the initial equations with periodic coefficients into stress equations with constant coefficients, are found. The resulting Lyapunov equations are the basis for the synthesis of a system for controlling the dynamics of electromagnetic processes, which allows sinusoidal currents to flow through the phase windings of the machine. The control system of the reactive electric machine is represented by a structural diagram. An algorithm for controlling the electromagnetic moment of the reactive machine with a constant magnetization current is considered. The use of this algorithm allows to obtain the maximum performance of the management. A virtual scattering loop is also used to increase the speed of load current regulation. Simulation of electromechanical processes at the reactive electric machine control is carried out.

No abstract

No abstract