автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Комбинированная адаптивная система регулирования тока тягового электродвигателя с воздействием по возмущению и отклонению

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

На правах рукописи

ПЛИС Виктор Иванович

УДК 621.337.2:681.3-181.4

КОМБИНИРОВАННАЯ АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПО ВОЗМУЩЕНИЮ И ОТКЛОНЕНИЮ

05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ).

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор А. Н. Савоськин.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Л. А. Баранов, кандидат технических наук, Н. Н. Широченко.

Ведущая организация - Департамент локомотивного хозяйства (ЦТ МПС РФ)

Защита состоится_(ЗСт) _ 1997 г. в

/у часов на заседании диссертационного совета Д114.05.07 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 101475, ГСП, г. Москва, А-55, ул. Образцова, д. 15, ауд. ¿/¿/С^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " " 1997 г

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л Л1Х\. Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Железные дороги являются одним из основных звеньев технологического процесса, обеспечивающего устойчивое функционирование народного хозяйства и жизнеобеспечения населения. Ими выполняется 55% общего грузооборота и 33% пассажирских перевозок в стране.

В условиях дефицита финансовых средств Министерство путей сообщения (МПС) России разработало и осуществляет специальную программу повышения эффективности работы железнодорожного транспорта, одной из главных составных частей которой является снижение эксплуатационных расходов железных дорог, оснащение их более надежными локомотивами. Для решения этой задачи МПС РФ организованы работы по различным направлениям, в том числе и по созданию нового поколения локомотивов с широким использованием автоматизированных систем управления, выполненных на базе микропроцессорной техники.

Такие системы обладают значительными преимуществами по сравнению с традиционной аппаратурой, так как позволяют унифицировать технические средства, применить эффективные гибкие системы на базе персональных компьютеров для управления, контроля, настройки и диагностики автоматических систем управления. Поэтому настоящая диссертация, посвященная обеспечению работоспособности автоматической микропроцессорной системы управления электровозом однофазно-постоянного тока при высоком импедансе сети и высоких скоростях движения, является актуальной. Работа выполнена применительно к электровозу ВЛ65.

Цель работы. Целью данной работы является разработка узлов, алгоритмов и программного обеспечения микропроцессорной системы управления инвариантной к уровню напряжения в контактной сети и обеспечивающей работоспособность САР независимо от условий энергоснабжения.

Для реализации этой цели необходимо решить следующие задачи:

- выявить устройства, влияющие на работу САР, и разработать способы устранения этого влияния;

- создать аппаратные средства, исключающие или максимально снижающие влияние искажений формы напряжения и помех со стороны контактной сети и оборудования электровоза и, как следствие, повышающие точность регулирования;

- разработать математическую модель объекта регулирования, учитывающую взаимное влияние контактной сети и тягового электрооборудования электровоза;

- разработать способы, позволяющие повысить качество регулирования и обеспечить работоспособность САР в условиях искаженной формы напряжения контактной сети;

- исследовать алгоритмы предложенных способов на математической модели с целью предварительного подбора коэффициентов регуляторов;

- разработать алгоритмы и программное обеспечение МПСУ электровоза, работающей в режиме реального масштаба времени;

- провести испытания предложенных аппаратных средств и алгоритмов на электровозе с целью проверки предложенных технических решений.

Методика исследования. Исследования выполнены на основе цифрового моделирования переходных процессов в микропроцессорной системе управления и обобщенном объекте регулирования, включающим в свой состав: тяговый привод, тиристорный преобразователь и контактную сеть с учетом тяговых подстанций. Разработанные аппаратные средства и программа работы микропроцессорной системы управления испытаны на опытном электровозе ВЛ65-021. Для регистрации экспериментальных данных использована специальная методика на основе применения ПЭВМ.

Научная новизна работы. Впервые разработаны:

1. Структура управления тяговым приводом электроподвижного состава и исследована работа САР с комбинированным принципом регулирования по отклонению и возмущению совместно с параллельно-встречной коррекцией, позволяющая компенсировать уровень напряжения и возмущающие воздействия со стороны контактной сети с адаптацией регулятора тока к среднему уровню напряжения в контактной сети.

2. Программа для МГТСУ, реализующая САР электропривода электровоза ВЛ65 с комбинированным принципом управления.

3. Программная реализация фильтрации входных сигналов в режиме реального времени, для чего разработан алгоритм цифровой фильтрации.

4. Новые аппаратные средства для МПСУ: аналого-цифровой преобразователь (АЦП) интегрирующего типа и генератор синхроимпульсов с частотной автоподстройкой, позволившие повысить достоверность и точность измерения сигналов датчиков, особенно в условиях высокого уровня помех, свойственных электроподвижному составу.

5. Методика испытаний систем управления на электровозе с помощью микро-ЭВМ.

Практическая ценность и внедрение. Применение микропроцессорной системы управления позволило сократить объем аппаратных средств примерно в три раза по сравнению с серийной аппаратурой, с одновременным расширением функциональных возможностей. Создана микропроцессорная система управления электровозом ВЛ65-021, в которой реализованы все аппаратные средства и алгоритмы, созданные автором.

Основные положения предлагаемой диссертации использованы в опытно - конструкторских работах по хоздоговору 57/93 "Разработка технической документации и изготовление опытного электровоза ВЛ65 с микропроцессорной системой АСУБ "Локомотив", по хоздоговору 6/95 "Создание электропоезда переменного тока, изготовление АО НПО НЭВЗ", по хоздоговору

3/96/10 "Создание электропоезда переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- IV Всесоюзной научно - технической конференции "Состояние и перспективы развития электровозостроения в стране" (г. Тбилиси, 1987г.);

- VII Всесоюзной научно - технической конференции "Состояние и перспективы развития электровозостроения в стране" (г. Новочеркасск, 1991г.);

- Международной конференции "Состояние и перспективы развития локомотивостроения" (г. Новочеркасск, 1994 г.),

- VI Международной научно - технической конференции (Юбилейная), посвященной 100-летию МГУПС (МИИТ) "Проблемы развития локомотивостроения" (г. Москва, 1996 г.),

- заседании кафедры МГУПС (МИИТ) "Электрическая тяга" (г. Москва, 1997г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ, получено 3 авторских свидетельства на изобретения, выпущено 4 отчета по НИР и ОКР.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы, содержит 117 страниц машинописного текста, 2 таблицы, 64 рисунка на 50 страницах и 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен анализ применения средств автоматического управления микропроцессорной техники на зарубежном, и на отечественном подвижном составе. Значительный вклад в теорию и практику применения средств автоматического управления на злектроподвижном составе и желез-

подорожном транспорте в целом внесли работы, выполненные докторами технических наук Исаевым Ю. П., Барановым Л. А., Феоктистовым В. П., Ту-л\повым В. Д., Савоськиным А. Н., Иньковым Ю. М., Щербаковым В. Г, Тнхменевым Б. М., Плаксом А. В.. Лисуновым В. Н., Кучумовым В. А., кандидатами технических наук Захарченко Д. Д., Назаровым Н. С.. Лозановским А. Л., Литовченко В. В., Малютиным В. А. и др..

Новые принципы автоматического управления могут быть реализованы только на основе микропроцессорных систем управления (МПСУ), которые более надежны, допускают хорошую повторяемость и стабильность характеристик, не зависящих от времени, имеют низкие масса-габаритные показатели и меньшую потребляемую мощность по сравнению с аналоговыми системами.

Вместе с тем зарубежные МПСУ не удовлетворяют условиям эксплуатации отечественных железных дорог и требуют значительных валютных затрат, не всегда оправданных. Российские МПСУ требуют доработки аппаратной части с целью повышения надежности, помехозащищённости, обеспечения контроля и управления всеми объектами электровоза, для чего требуется разработка мультипроцессорных систем и бортовых информационных систем, особенно в условиях сильных искажений формы напряжения контактной сети. Кроме того, зарубежные и отечественные МПСУ требуют доработки алгоритмов управления тяговым приводом, обеспечивающих работоспособность электровозов в разных режимах эксплуатации.

Все эти факты были подтверждены в ходе испытаний электровоза ВЛ85-061, оборудованного микропроцессорной системой типа БУТЭП-015. Результаты испытаний показали неудовлетворительную работоспособность этого электровоза на высоких скоростях движения, особенно в режиме рекуперативного торможения и при имитации условий вынужденного энергоснабжения. Выявленные недостатки были связаны с недостаточным быстродействием САР на высоких скоростях движения электровоза и отсутствием

контроля за уровнем и формой напряжения контактной сети. Поэтому в настоящей диссертации выполнена разработка новых аппаратных средств и принципов автоматического управления э.п.с., во многом устраняющие указанные недостатки.

Во второй главе исследовано влияние искажений формы напряжения контактной сети на аппаратную часть МПСУ. Выделены устройства, через которые эти искажения сказываются на динамику системы. К ним относятся: ■ - аналого-цифровые преобразователи (АЦП) входных сигналов датчиков тока и напряжения;

- синхронизирующее устройство;

- преобразователи "код-фаза".

АЦП посредством входного мультиплексора осуществляют дискретизацию входных сигналов во времени, заменяя непрерывную кривую последовательностью импульсов. Эта операция может быть представлена следующим выражением:

г „ 'Гй 2Л »-втСтсЛА: / Г) АпТгЩ - + — Е ,, 'со8[*(<йд/ + ф)] , (1) Т к=! шгк/Т }

где: Щ - величина входного аналогового сигнала;

к - длительность выборки входного аналогового сигнала; 7- периодичность обращения к АЦП, для МПСУ эта величина

соответствует интервалу повторения вычислений; сол = 2т://' - частота дискретизации по времени; <р= к а>л /2 - сдвиг фазы, обусловленный наличием импульса

выборки; / - текущее время.

Примененные в БУТЭП-015 АЦП последовательного приближения имеют постоянную длительность выборки 70 мкс при частоте дискретизации 100 Гц. В таком режиме оказывается потерянной большая часть информации о поведении кривой аналогового сигнала 1(0, а искажения формы напряжения

контактной сети через датчики вносят оольшие погрешности в отсчеты измерений даже в соседних полупериодах.

Для получения отсчетов большей достоверности следует применить либо аналоговые фильтры низкой частоты (ФНЧ) на входах АЦП. ограничивающие спектр входных сигналов на уровне 100 Гц, либо усреднять входные сигналы в течение полупериода при помощи АЦП интегрирующего типа.

В последнем случае согласно выражения (I) длительность выборки И стремится к интервалу повторения вычислений Т. При

lim

¡1~>Г

я hk\

sim —J

—* 0, и к = 1, 2. ... со получаем lim i\nT i(t) (2)

А->Г 1 J 4 '

Следовательно, интегрирующие АЦП выступают в роли ФОТ высокого порядка с частотой среза 100 Гц и, интегрируя сигнал i(t) за полупериод, позволяют практически полностью исключить влияние высокочастотных искажений входного сигнала.

Блок синхронизации осуществляет привязку всех функциональных узлов МПСУ к первой гармонике напряжения контактной сети. Любые нарушения в синхронизации, в том числе влияние "биений" младшего разряда генератора опорной частоты вызывают возмущения в виде толчков в контурах САР. Устранить это явление можно, если использовать генератор с фазовой автоподстройкой частоты.

Работа преобразователя "код-фаза" производится с помощью тактового генератора, поэтому требования к опорной частоте те же, что и приведенные выше. Реализация этих требований позволит снизить скачки фазы до 0.05 -0,1 эл. град.

Для исследования работы САР была разработана математическая модель обобщенного объекта регулирования на основании анализа электромагнитных процессов в системе "контактная сеть - тяговый привод". При этом

составлены схемы замещения, отражающие различное состояние элементов реального объекта, а также составлены системы уравнений, описывающие протекающие электромагнитные процессы. Поскольку не рассматриваются процессы боксования и выравнивания нагрузок между двигателями электровоза, тяговый привод моделируется одним двигателем, а цепи, в которых протекают токи нескольких двигателей, учитываются коэффициентами, определяемыми количеством нагрузок. В результате получены системы уравнений, позволяющие исследовать взаимное влияние тяговой сети, силового привода электровоза и систем автоматического управления.

Для расчета переходных процессов с помощью полученных систем уравнений разработан алгоритм и программа, адаптированная к ПЭВМ типа IBM. Решение этих уравнений на ПЭВМ показало адекватность расчетных кривых токов и напряжений, экспериментально снятых при испытаниях электровоза ВЛ85-061 на кольце ВНИИЖТ, что позволило рекомендовать их для исследования модернизированной САР.

В третьей главе, на основе рекомендаций теории автоматического регулирования, предложено ввести в контур тока САР следующие дополнительные контуры:

Первый - адаптивный ПИ-регулятор тока к уровню среднего напряжения контактной сети путем коррекции его коэффициентов.

Второй - компенсирующий "быстрые" изменения уровня напряжения

сети путем воздействия на исполнительный элемент контура тока.

Третий - компенсирующий недостаточное быстродействие САР путем введения параллельно-встречной коррекции управляющего воздействия во всем диапазоне скоростей движения. Структурная схема, соответствующая измененной САР, показана на рис. 1.

В контуре стабилизации тока, реатизующем принцип регулирования по отклонению, использована адаптация (самонастройка) параметров регулятора тока (РТ) при медленных (/'< 5-8 Гц) изменениях уровня напряжения С'кс на входе выпрямительно-инверторного преобразователя (ВИЛ), связанного с напряжением контактной сети через тяговый трансформатор (Т), и воздействия по производной этой величины при быстрых. Первое условие реализуется при помощи адаптера (А), на входе которого стоит программный фильтр (Ф2), усредняющий напряжение «кс за 10 полупериодов напряжения питающей сети. Выходной координатой адаптера являются коэффициенты при пропорциональной Кп и интегральной /<"„ составляющих ПИ-регулятора. Второе - дифференциальным звеном Д1. Причем звено Д1 реализовано с осреднением результатов измерений трех соседних полупериодов, что ограничило полосу его пропускания на уровне 6-15 Гц, так как более быстродействующие процессы не могут быть отработаны с помощью принятого на электровозе исполнительного элемента - выпрямительно-инверторного преобразователя. Математическая модель звена Д1 на основе метода цифровой фильтрации получено в виде:

Л1АпТ]~\ ЬМЩ- (3)

где: и^{кТ\ - среднее напряжение, полученное от интегрирующего АЦП на к- том полупериоде;

Тл\ - постоянная времени регулятора Д1.

ЛАЧХ полученного звена изображена на рис. 2 (кривая 1).

Контур гибкой обратной связи реализован дифференциальным звеном Д2^как первая разность между двумя соседними отсчетами:

¿а [«71= у {1сР[пТ] - 1сР[{п}. (4)

где: Тд2 - постоянная времени регулятора Д2.

ЛАЧХ этого звена изображена на рис. 2 (к-ривая 2).

В МПСУ электровоза применен ПИ-регулятор тока:

ар[пТ] = А-п{А/[лГ]} - Кп\ У А1[кТ] 1 , (5)

и=/ ]

где: хр [пТ\ - управляющее воздействие на п-ом полупериоде:

Л1 [п7] - отклонение регулируемой величины на этом же полупериоде;

АI [кТ] - отклонение регулируемой величины на к-том полупериоде;

К„, /<"„ - соответственно коэффициенты при пропорциональной и интегральной составляющих.

АЦП интегрирующего типа, выполняющее интегрирование входных сигналов за полупериод питающего напряжения, представлены на рис. 1 в виде фильтров Ф1 и ФЗ, алгоритмы работы которых можно описать следующим выражением:

у[пТ] = ^х[кТ1 (6)

N к=о

где: N=51- число отсчетов за один полупериод;

у[пТ\ - среднее значение выходной величины для Ф1: у[пТ\ =

= иср[пТ\, для Ф2: у[пТ\ = /ф[и7]; х[кТ\ - расчетныя значения входных величин датчиков на к - том интервале повторения вычислений для Ф1: х[кТ\ = С/хс[кТ\, для Ф2: х[кТ\ = 1я[кТ\.

Математическая модель фильтра (Ф2) реализовывалась в соответствии с выражением (6) для однородного фильтра. При этом х[к1^] = иср[пТ], у[п'Г]= = £/ф[«7], N = 10.

ЛАЧХ этого звена изображена на рис. 2 (кривая 3).

Разрабатываемая САР предназначена для МПСУ, поэтому в реальной системе электровоза была сохранена программная реализация фильтров, не требующая дополнительных аппаратных затрат и позволяющая получить ста-

бильные во времени характеристики, на которые не влияют внешние факторы (температура, влажность, вибрация и т.д.).

Решение уравнений элементов САР совместно с математической моделью обобщенного объекта регулирования позволило исследовать работу САР в следующих режимах:

- без подключения дополнительных контуров (разомкнуты все ключи Кл1...КлЗ). Это позволило осуществить подбор коэффициентов ПИ -регулятора при различных уровнях напряжения на токоприемнике модели электровоза;

- подключен адаптер (замкнут ключ Кл2) и исследована динамика САР при изменении напряжения на токоприемнике, проанализирована работа ПИ-регулятора с адаптацией к уровню напряжения контактной

. сети;

- подключен контур по производной возмущения напряжения в контактной сети (замкнут ключ Кл1) и подбором постоянной регулятора Д1 выбран режим, обеспечивающий максимальную компенсацию возникающих возмущений;

- подключен контур гибкой обратной связи по току двигателей (замк-

нуты все ключи Кл1...КлЗ) и исследована работа САР при совместном использовании принципов регулирования по отклонению и возмущению с принципом параллельно-встречной коррекции.

При исследованиях математической модели оценивались следующие показатели качества: колебательность переходных процессов, время регулирования, величина перерегулирования, ошибка в установившемся режиме.

В результате проведенных исследований определены коэффициенты при передаточных функциях регуляторов САР. Получены положительные результаты при введении дополнительных контуров, отслеживающих напряжение контактной сети. Применение гибкой обратной связи в совокупности с принципом регулирования по возмущению и отклонению на математической

модели не оказало заметного влияния на улучшение качества переходных

процессов при скоростях 5...60 км/ч, однако, его следует сохранить для повы

«

шения быстродействия САР при регулировании на высоких скоростях движения (выше 70 км/ч).

В четвертной главе проанализирована работоспособность аналого-цифровых преобразователей с точки зрения помехозащищённости. Было установлено, что применение АЦП интегрирующего типа за полупериод питающего напряжения позволяет повысить разрядность считываемой с датчиков информации с 7 до 9. Для исключения влияния разнофазности синхроимпульсов на результат преобразования в структуру АЦП был введен строб, ограничивающий время действия входного аналогового сигнала на уровне 90% полупериода питающего напряжение.

Измерение длительности сигналов датчиков потенциальных условий а0 и коммутаци у выполнено с учетом длительности импульсов тактового генератора. Запуск тиристоров ВИПа осуществляется по положительному, а измерение - по отрицательному фронту тактовых импульсов, что исключило погрешности от высокочастотных колебаний на фронтах измеряемых сигналов.

Разработанные в диссертации рекомендации по модернизации аппаратной части МПСУ были реализованы в микропроцессорной системе управления и диагностики (МСУД) электровоза ВЛ65-021. Электровоз в 1996 году прошел пуско-наладочные испытания на экспериментальном кольце НЭВЗа, опытный 5000 км пробег на Северо-Кавказской железной дороге и, наконец, был направлен на экспериментальное кольцо, г. Щербинка с целью оценки тягово-энергетических показателей и отработки усовершенствованных алгоритмов управления тяговым приводом и автоведения в объеме технического задания на систему АСУБ "Локомотив".

Для проведения испытаний электровоза с МСУД была разработана методика, использующая ПЭВМ, которая позволила оперативно отладить САР на высоких скоростях и при разных вариантах энергоснабжения. Опыт применения этой методики позволит в дальнейшем включить ее в программное обеспечение МПСУ и использовать при испытаниях электровозов без дополнительного измерительного комплекса.

В первых поездках при номинальном энергоснабжении и введении в память микропроцессорных контроллеров алгоритмов МПСУ БУТЭП-015 была получена устойчивая работа электровоза в режиме тяги. Однако, в режиме рекуперативного торможения происходили сбои, вызывающие колебания тока и срабатывание защиты в цепях двигателей. Эти сбои были вызваны особенностями работы системы прерываний процессора Intel 80386, приводящие к перезапускам технологической программы и накоплению статической ошибки. Введение программного фильтра устранило этой дефект и позволило обеспечить работоспособность электровоза во всем диапазоне скоростей и нагрузок.

При переключении контактной сети на режим, имитирующий вынужденное энергоснабжение (с повышенным до 40 эл. град, углами коммутации и высокочастотными колебаниями в послекоммутационный период), в режиме тяги были выявлены сбои в работе слежения импульсов сс03, не вызывающие бросков тока. Они были вызваны тем, что в аппаратуре МСУД этот угол формируется программным способом с задержкой на полупериод питающего напряжения относительно «0- Для устранения этого дефекта был переработан блок обработки входных сигналов и программное обеспечение. Это обеспечило работоспособность электровоза в тяге во всем диапазоне скоростей и нагрузок.

В этом режиме энергоснабжения при рекуперации на высоких скоростях движения (v = 70-120 км/ч) с нагрузками, близкими к номинальной, воз-

пикали автоколебания тока якоря и, как правило, имели место срабатывания токовой защиты. Алгоритм не обеспечивал устойчивость системы ""генератор-инвертор". Устойчивая работа в этом режиме имела место только при скоростях движения ниже 70 км/ч и токах ниже 500 А.

Это еще раз подтвердило результаты, полученные при испытаниях электровоза ВЛ85-061 с МПСУ БУТЭП-015 в 1991 г.

Для обеспечения работоспособности электровоза в этом режиме и выполнения МСУДом всех регулировочных и ограничительных функций в соответствие с требованиями Технических условий была изменена технологическая программа регуляторов в соответствие с рекомендациями, разработанными в настоящей работе, что дало положительный эффект.

Аппаратные и программные разработки, выполненные в рамках настоящей диссертации, рекомендованы для внедрения, что отмечено в Акте ВЭлНИИ от 15 мая 1997 г., приложенном к диссертации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ.

1. Проведенный анализ результатов испытаний МПСУ БУТЭП-015 на электровозе выявил ряд задач, решение которых является необходимым для обеспечения работоспособности САР электровоза, особенно в условиях вынужденного энергоснабжения, причём наиболее важной и общей является разработка алгоритма управления и аппаратных средств МПСУ, обеспечивающих правильное взаимодействие САР электровоза с питающей сетью.

2. Для увеличения помехоустойчивости системы автоматики и качества регулирования следует:

- использовать интегрирующие АЦП с осреднением результатов за полупериод питающего напряжения;

- синхронизировать генератор тактовых импульсов с частотой и

фазой контактной сети для исключения возмущающих факторов при формировании сигналов потенциальных условий; - применять комбинированную систему автоматического регулирования тока якоря с воздействием по отклонению и возмущению совместно с принципом параллельно-встречной коррекции.

3. Контур регулирования по возмущению целесообразно реализовать в виде датчика среднего значения напряжения в контактной сети, сигнал с выхода которого поступает, во-первых, на вход дифференцирующего звена для регулирования при "быстрых" (6-15 Гц) изменениях напряжения в контактной сети, а во-вторых, на вход фильтра и адаптера для изменения параметров настройки регулятора тока при "медленных" (ниже 5 Гц) изменениях напряжения.

4. Использование дополнительной гибкой обратной связи по току на высоких скоростях движения электровоза (у > 70 км/ч) позволяет снизить колебания тока в переходном режиме.

5. Программная реализация фильтров для выделения среднего уровня напряжения контактной сети для систем .реального времени достаточно эффективна, разработанные алгоритмы могут быть рекомендованы для микропроцессорных систем электроподвижного состава.

6. Применение аналого-цифрового преобразования интегрирующего типа позволяет снизить влияние искажений формы питающего напряжения контактной сети на точность и достоверность измерений аналоговых сигналов датчиков обратных связей.

7. Применение тактового генератора МПСУ с фазовой автоподстройкой частоты импульсов к первой гармонике напряжения контактной сети позволяет исключить влияние возмущающих факторов от схемы измерения длительности сигналов потенциальных условий и углов коммутации.

8. Испытания, предложенных автором алгоритмов САР и устройств для МПСУ, проведенные на электровозе ВЛ65-021 в условиях экспериментального кольца НЭВЗа, а также в ходе испытательного 5000 км пробега и на экспериментальном кольце ВНИИЖТа в г. Щербинка подтвердили правильность принятых технических решений по совершенствованию конструкции МПСУ и алгоритма управления током тяговых двигателей, которые позволяют существенно улучшить помехозащищённость и качество регулирования,, обеспечить надежный вход в рекуперацию и работоспособность САР во всем диапазоне скоростей и нагрузок не зависимо от условий энергоснабжения.

9. Предложенная методика регистрации и обработки информации на основе применения ПЭВМ повышает оперативность и достоверность результатов испытаний электровозов, оборудованных микропроцессорными системами.

10. Основные результаты исследований приняты для внедрения в аппаратурах управления МСУД и УСУ (унифицированная система управления) электровозов однофазно-постоянного тока типа BJ165 и BJI85 (хУд 57/93) электропоездов переменного тока типа ЭН1 (х/д б/ 95) и ЭНЗ (х/д 3/96/10).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ:

1. A.c. 1470578 СССР, МКИ В60 3/10 Устройство для обнаружения юза и боксования колеса транспортного рельсового средства //А. В. Беляев, А. Г., Вольвич, М. В. Напрасник, С. П. Микуляк, В. И. Плис - № 4219581/27-11. За-явл. 01.04.87, БИ.№ 13, 1989.

2. A.c. 951591 СССР, МКИ Н02М1/08 Н02Р13/16 Дискретное фазос-двигаюшее устройство// М. В. Напрасник, А. В. Беляев, А. В. Левченко, В.И. Плис, 3235888/24-07 Заявл. 13.01.81, БИ. № 30, 1982.

3. А с. 1511825 СССР, МКИ Н02М1/08 Дискретное фазосдвигающее Устройство// М. В. Напрасник, А. В. Беляев, А. Г. Вольвич, В. И. Плис, С. Р. Гордеев, N 4091215/24-07 Заявл. 28.07.86, БИ. № 36,1989.

4. Микуляк С. П., Напрасник М. В., Плис В. И.. Микропроцессорный контроллер тягового привода магистрального электровоза // Изв.вузов. Электромеханика.-1986, № 5, с.36-68.

5. Коваль В. Е., Плис В. И. Регулирование инвертора электровоза однофазно-постоянного тока с использованием энергетических критериев //Сб. научн. тр. Всерос.н.-и. и проект.-конструкт.ин-т электровозостр.-Новочеркасск, 1993, Т.ЗЗ, с. 23-30.

6. Плис В. И., Унифицированная микропроцессорная система управления тяговым электроприводом//Сб. научн. тр. Всерос. н.-и. и проект.-конст-рукт. ин-т элеировозостр. 1995,Т.35, с.121-125.

7. Плис В. И. Микропроцессорный контроллер реостатного тормоза магистрального электровоза // Сб.научн. тр. Всерос.н.-и. и проект.-конструкт.ин-т электровозостр.-Новочеркасск,1990,Т.31,с.98-103.

8. Лебедев А. В., Микуляк С. П., Плис В. И. Способ повышения быстродействия микропроцесорного контроллера тягового привода//Сб. научн. тр. Всерос.н.-и. и проект.-конструкт, ин-т электровозостр,- Новочеркасск, 1985, Т.26, с 39-44.

9. Лебедев А. В., Плис В. И., Отладка микропроцессорных систем на базе БИС серии 588//С6. научн. тр. Всерос. н.-и. и проект.-конструкт.ин-т электровозостр.Новочеркасск, 1986,Т.27,с104-110.

10. Плис В. И. Источник питания микропроцессорной системы управления электровозом//Изв.вузов Электромеханика, 1989, N 5, с.51-56.

11. Плис В. И., Стекольщиков Д. В. Микропроцессорная система управления электровозом с АСУБ "Локомотив" // Сб.научн.тр.Всерос. н.-и. и проект.-конструкт, ин-т электровозостр,- Новочеркасск, 1997, Т.37, с 206-211.

12. Крамсков С. А., Плис В. И., Федорова Н. Ю. Результаты испытаний микропроцессорной системы управления (МПСУ) на электровозе ВЛ85 061.// Со.научн.тр. Всерос. н.-и. и проект.-конструкт. ин-т электровозостр.-Новочеркасск, 1991, Т 32, с.108-115.

13. Крамсков С. А., Плис В. И. Обработка аналоговых сигналов датчиков электровоза микропроцессорным контроллером // Сб. науч.тр. Всерос. н.-и. и проект.-конструкт. ин.-т. электровозостр.-Новочеркасск. 1991.-Т31- с 116-122.

14. Савоськин А. Н., Коваль П. Е., Плис В. И. Совершенствование алгоритмов управления микропроцессорной системы электровозов//Сб. науч.тр. Всерос. н.-и. и проект,- конструкт, ин.-т. электровозостр. -Новочеркасск, 1995.-Т.35, с. 129-143.

15. Плис В. И. Влияние искажений сети на точность микропроцессорной системы управления//Сб.науч.тр.Всерос. н.-и. и проект.-конструкт. ин.-т. электровозостр,- Новочеркасск, 1994.-Т.34, с. 104-109.