автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование функционирования энергетической установки колебательного типа

□ □34 г 121В

На правах рукописи

Петров Герман Алексеевич

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ТИПА

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные

методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов - 2009

2 2 МАЯ 2003

003471216

Работа выполнена в Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище радиоэлектроники (военном институте)

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Милосердое Игорь Васильевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Калинин Вячеслав Федорович;

доктор технических наук, профессор Барабанов Владимир Федорович.

Ведущая организация: Тамбовский научно-исследовательский институт применения техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве

Защита диссертации состоится 23 июня 2009 г. в 16.00 на заседании диссертационного совета Д 215.023.01 при Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище радиоэлектроники (военном институте) по адресу: 392006, г. Тамбов-6, ул. Комиссара Московского, Тамбовское ВВАИУРЭ (ВИ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского высшего военного авиационного инженерного училища радиоэлектроники (военного института)

Автореферат разослан 21 мая 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор технических наук, доцент

Федюнин П.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Во всем мире в условиях нарастающего энергетического кризиса уделяется большое внимание созданию возобновляемых источников электроэнергии. Требования по развитию нетрадиционной энергетики и пути решения этой проблемы в Российской Федерации отражены в Указе Президента РФ от 4.06.2008 г. №889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики», постановлении Правительства №796 «О федеральной целевой программе «Энергоэффективная экономика» на 20022005 годы» и на перспективу до 2010 года» от 17.11.2001 г., Федеральных программах «Энергетическая стратегия России до 2020 года», (утверждена Распоряжением Правительством РФ от 28.08.03 №1234-р), «Юг России на 20022006 годы» (утверждена постановлением Правительства РФ от 8.08.2001 г. №581), «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 годы и до 2010 года» (утверждена постановлением Правительства РФ от 15.04.1996 г. №480), «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы» (утверждена постановлением Правительства РФ 21.08.2001 г. №605).

Наибольшее распространение среди различных видов возобновляемых источников получили ветроэнергетические установки (ВЭУ). Анализ климатических условий Российской Федерации показал, что на большей части РФ целесообразно использовать ВЭУ, способных вырабатывать электроэнергию при низких скоростях воздушного потока. К таким, например, относятся энергетические установки колебательного типа (ЭУ КТ).

Проблемам построения альтернативных источников энергии посвящено большое количество работ. Однако, установки указанного типа, как конструкции относительно новой разработки, в литературе недостаточно рассмотрены. Отсутствие математической модели ЭУ КТ не позволяет исследовать динамику процессов, проанализировать условия их работы и выявить параметры, влияющие на эффективность применения подобных конструкций. Также представляет практический интерес повышение энергоотдачи и обеспечение устойчивости их функционирования. Поэтому разработка математических моделей и исследование функционирования энергетических установок колебательного типа является актуальным вопросом и имеет важное теоретическое и прикладное значение.

Объектом исследования в работе является энергетическая установка колебательного типа.

Предметом исследования выступает математическая модель ЭУ КТ, задачи повышения ее энергоотдачи и устойчивости режимов функционирования.

Цель работы: исследование эффективности установки колебательного типа и разработка методов обеспечения высокой энергоотдачи и устойчивости

ее функционирования с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента.

Достижение цели исследования предполагает решение следующих задач:

- проведение системного анализа современных энергетических установок и их математических моделей;

- разработка математической модели энергетической установки колебательного типа;

- разработка методов повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивости режимов функционирования ЭУ КТ;

- разработка комплекса проблемно-ориентированных программ для проведения моделирования ЭУ КТ;

- исследование эффективности применения разработанных моделей и методов, выработка рекомендаций по их практической реализации.

В работе использованы следующие методы исследования: математическое моделирование, численные методы решения систем нелинейных дифференциальных уравнений с применением ЭВМ, а также теория аэродинамики. Общей методологической основой является системный подход.

Научной новизной диссертационной работы является:

- разработка и исследование математической модели энергетической установки, отличающейся от существующих тем, что она учитывает переменность структуры технического объекта и периодический характер процессов, происходящих в среде, перемещающейся с низкой скоростью;

- разработка методов повышения энергоотдачи установки колебательного типа, отличающихся от известных тем, что рост производительности ЭУ КТ осуществляется не путем увеличения геометрических размеров, а вычисления и настройки оптимальных значений ее параметров в соответствии со случайно изменяющимися внешними условиями;

- разработка метода обеспечения устойчивого функционирования энергоустановки, основанного на вычислении и поддержании оптимального значения параметра, влияющего на режим автоколебаний ЭУ КТ.

Практическая значимость работы заключается:

- в повышении эффективности систем энергоснабжения объектов народно-хозяйственного и военного назначения за счет дополнения их малогабаритными ветроустановками, обладающими мощностью, соизмеримой с производительностью штатных электроагрегатов;

- в разработке структуры системы, реализующей методы, обеспечения высокой энергоотдачи и устойчивого функционирования установки колебательного типа в случайно изменяющихся внешних условиях;

- в разработке алгоритма управления системой энергоснабжения объектов народно-хозяйственного и военного назначения.

Достоверность разработанных модели и методов основана на совпадении теоретических выводов с данными, полученными в результате натурного эксперимента над макетом энергоустановки колебательного типа.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

- математическая модель энергетической установки, отличающаяся от существующих тем, что она учитывает переменность структуры технического объекта и периодический характер процессов, происходящих в среде, перемещающейся с низкой скоростью;

- методы повышения энергоотдачи установки колебательного типа, отличающихся от известных тем, что увеличение производительности ЭУ КТ осуществляется путем вычисления и настройки оптимальных значений ее параметров в соответствии со случайно изменяющимися внешними условиями;

- метод обеспечения устойчивого функционирования энергоустановки, основанный на вычислении и поддержании оптимального значения параметра, влияющего на режим автоколебаний ЭУ КТ;

- структурная схема системы, реализующей методы, обеспечивающие повышение энергоотдачи и устойчивое функционирование энергоустановки колебательного типа;

- результаты вычислительного эксперимента, отражающие динамику процессов в энергоустановке колебательного типа и зависимость выходных параметров ЭУ КТ от внешних условий и характеристик элементов конструкции.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них: 9 статей (2 статьи опубликованы в журнале, входящем в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации для публикации основных результатов диссертаций) 2 тезиса докладов в материалах Всероссийских конференций, 1 патент на изобретение, поданы 2 заявки на изобретения.

В работах, опубликованных в соавторстве, лично автором получены следующие результаты:

- в [2] выявлены и проанализированы параметры, влияющие на устойчивость ветроэнергетической установки колебательного типа, предложен метод вычисления диапазонов допустимых значений этих параметров;

- в [3] проведен анализ существующих прототипов ВЭУ КТ и выполнена работа по уточнению конструкции установки и механизма преобразования колебаний;

- в [10] разработан алгоритм и предложена программа для вычисления элементов матриц, используемых в оценке стохастических сигналов;

- в [12] разработан алгоритм и предложена программа, использующие численные методы в расчетах систем автоматического управления.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы внедрения новых информационных технологий в жизнедеятельность военного вуза» (Тамбов, 1999 г.), VI Всероссийской научно-технической конференции "Повышение эффективности методов и средств обработки информации" (Тамбов, 2000 г.), IX Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе

математического моделирования» (Тамбов, 2009 г.), научных семинарах и заседаниях научно-исследовательской лаборатории №3 и кафедры автоматики и вычислительной техники Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ).

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в Тамбовском ВВАИУРЭ (ВИ) в научно-исследовательскую работу тема №20049 шифр «Абдукция», в учебном процессе Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ), в учебном процессе Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина, в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета.

Структура и объем диссертации. Работа содержит введение, три раздела, заключение, приложения и библиографический список литературы. Работа содержит 110 страниц основного текста, 78 рисунков, 6 таблиц. В список литературы входит 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель, задачи, объект, предмет и методы исследования, показана научная новизна и практическая значимость исследования, приведены положения, выносимые на защиту, изложено краткое содержание работы.

В первом разделе выполнен анализ технических характеристик автономных систем электроснабжения отдаленных объектов народнохозяйственного и военного назначения, выявлены проблемы снабжения этих объектов топливными материалами. Сделан вывод о необходимости повышения эффективности и надежности систем энергоснабжения путем дополнения штатных электроагрегатов альтернативными источниками возобновляемой энергии, позволяющими обеспечить длительное бесперебойное функционирование отдаленных объектов.

Проведенный анализ способов получения возобновляемой энергии позволил сделать заключение о целесообразности использования в качестве дополнительных источников ветроэнергетические установки.

Показано, что широкое развитие ветроэнергетики объясняется постоянным снижением себестоимости электричества, полученным от ВЭУ, сохранением экологической обстановки, неисчерпаемостью источника энергии.

Анализ конструкций ветроустановок показал, что наибольшее распространение в ветроэнергетике получили ВЭУ пропеллерного типа и роторы Дарье. Однако, на территории Российской Федерации мало районов, где среднегодовая скорость ветра обеспечивает нормальную работу подобных ВЭУ. Поэтому в работе сделан вывод о необходимости использования в качестве дополнительных источников для электроснабжения отдаленных объектов народно-хозяйственного и военного назначения установок колебательного типа. Рабочие скорости воздушного потока, необходимого для эффективной работы этих ВЭУ, обеспечиваются практически на всей территории РФ.

Проблемам построения ветроустановок посвящено большое количество работ. В начале прошлого века исследования, проведенные А. Бетцом, легли в

основу ветроэнергетики и позволили вывести критерий эффективности ВЭУ. Позже Г.Х. Сабининым и Е.М. Фатеевым математически описаны процессы, происходящие в различных режимах работы ВЭУ. Дальнейшее развитие теория ветроэнергетики получила в работах Д. де Рензо, Дж.Твайделла и А.Уэйра. Современная технология изготовления элементов конструкции ВЭУ, использующая результаты новейших исследований аэродинамики, материаловедения, сопротивления материалов, отражена в книгах П. Гипа.

Однако в указанных и других работах отсутствуют расчеты установок колебательного типа, не рассмотрены теоретические вопросы создания подобных конструкций, не определены параметры, влияющие на их энергоотдачу, не оценены возможности автоматизации управления этими агрегатами.

Для решения этих проблем проведен анализ математических моделей ВЭУ распространенных типов и поставлена задача создания и исследования математической модели ЭУ КТ.

Во втором разделе проанализированы особенности технического объекта, входные и выходные параметры, составлена структурная модель энергоустановки колебательного типа; определены задачи исследования и возможность упрощения создаваемой математической модели (ММ). Создана математическая модель ЭУ КТ в виде системы дифференциальных уравнений. С помощью разработанного комплекса проблемно-ориентированных программ осуществлен вычислительный эксперимент, целью которого являлось исследование ММ энергоустановки. По результатам исследования предложены методы повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивости функционирования ЭУ КТ.

Особенности технического объекта:

- периодически изменяющаяся структура, определяемая связью энергоустановки с нагрузкой;

- колебательные движения элементов конструкции;

- зависимость параметров колебаний от случайных изменений внешних условий;

- периодически изменяющиеся характеристики элементов конструкции энергоустановки (площадь опорных рам, коэффициент лобового сопротивления поворотных лопаток).

Таким образом, использование известного математического аппарата, применявшегося для описания распространенных альтернативных энергоустановок, в данном случае невозможно без существенной доработки. Структурная модель ЭУ КТ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная модель ЭУ КТ

Входные параметры модели:

- скорость потока VB (t);

- момент нагрузки электрогенератора MH(t).

Выходные параметры модели:

- угловая скорость вращения ротора ЭУ co„(t);

- угловая скорость вращения нагрузки co„(t).

Задачи, решаемые в процессе исследования модели:

- получить мощность, получаемой от разрабатываемой установки, РЭУ юг = Мн-ю„ шах при заданных геометрических размерах;

- обеспечить устойчивость колебаний при энергии, затрачиваемой на переключение поворотных лопаток Wn0B -» min;

- автоматизировать настройки параметров при изменении режимов.

Принятые в процессе разработки модели допущения:

- скорость потока, нагрузка энергоустановки, направление потока не меняются в течение периода колебаний;

- силы трения в узлах энергоустановки не учитываются;

- поворотные лопатки в закрытом состоянии образуют сплошную поверхность.

Кинематические схемы энергоустановки колебательного типа и механизма, преобразующего колебания ротора ЭУ в однонаправленное вращение, показаны на рисунках 2 и 3.

Поворотные лопатки

Правая опорная рама

Основная балка

Промежуточные шестерни

Флюгер

Храповая муфта 1

Храповая муфта 3

ХраПовая муфта 2 Промежуточные шестерни

Рисунок 3 - Кинематическая схема механизма преобразования колебаний

Механизм преобразования колебаний

Электрогенератор '

Рисунок 2 - Кинематическая схема энергоустановки колебательного типа При создании математической модели ЭУ колебательного типа использован чертеж, представленный на рисунке 4. Набегающий на опорные рамы поток создает на них аэродинамические силы:

Р = СхБрУ2/2, (1)

где Сх - коэффициент лобового сопротивления опорной рамы; Б - суммарная площадь ее поверхности; р - плотность вещества потока;

V - линейная скорость перемещения лопаток относительно потока.

V, - скорость потока; ф - текущий угол отклонения основной балки ЭУ КТ от среднего положения; фтах - максимальный угол отклонения основной балки, (рпер - угол отклонения основной балки, при котором начинается переключение поворотных лопаток; сов - угловая скорость колебаний установки; Я - половина длины основной балки ЭУ КТ

Рисунок 4 - Вид сверху на энергетическую установку

Элементы энергоустановки перемещаются с угловой скоростью

^) = 1(МВ-МН), (2)

Л 1,

где Мв - крутящий момент аэродинамической силы (1);

Мн- момент нагрузки электрогенератора;

.Г, - момент инерции ЭУ.

Периодическая изменяемость структуры ЭУ КТ определяется значением коэффициента сцепления муфты 3 (рисунок 3) ц. В моменты времени, когда муфта находится в зацепленном состоянии, ц = 1, и энергоустановка механически соединена с маховиком и ротором электрогенератора. В противном случае (входная и выходная оси муфты 3 не зацеплены) ц = О, элементы конструкции ЭУ КТ совершают колебательные движения с угловой скоростью юв, ротор генератора вращается благодаря моменту инерции маховика с угловой скоростью <вн.

Различие лобового сопротивления опорных рам с закрытыми и открытыми поворотными лопатками учтено с помощью величин К3 = СХз$з и К0 = Схс^о соответственно, где СХз - коэффициент лобового сопротивления опорной рамы с закрытыми поворотными лопатками площадью 53) СХо - коэффициент лобового сопротивления опорной рамы с открытыми поворотными лопатками площадью 80. Таким образом, после преобразований математическая модель ЭУ КТ описывается выражением:

ёив _ рЯ Л

скр _

созср(1)[(Кз-К0)(Ув2 са5(К1))-2ЯУвюв(1)(К3 + К,,)]-^

•»1

уМн

н

=С0И

Л Л

ц=0

.о>н=КшК|; и=1

где 1пр = (1в + ц -Гн) - приведенный к выходу энергоустановки момент инерции;

Кш - обобщенный коэффициент передачи механизма преобразования вращения ЭУ КТ.

При решении системы нелинейных уравнений математической модели (3) применен численный метод Рунге-Кутты четвертого порядка. Результат решения, выраженный в виде графиков, изображен на рисунке 5.

1.

рад/с1*

! ' 1 1 ц I ы 1

/"Ч 1 V \ м К 1 \ /1 X !

/ \ ■ У \ |/1! \ ! ! / 1 ]\1

гЛ * » Ц» ■■*/ :в ж й ?\ | 1

к /1 1 1 I..... /

1 ! ' 1 [ I 1 1 1 Т 1 м | | !

П Ч И 18 17 1В16 -Ь Ь

Г

1 1 1 !

' 1 1. 1 --- ... ....... „ !г -

] 1 ^ > 21 Ь р г» í

а - ф, угол отклонения основной балки от среднего положения; б - сов, угловая скорость вращения ротора ВЭУ;

в - угловая скорость вращения входной оси храповой муфты 3 механизма преобразования колебаний;

г - юн, угловая скорость вращения маховика; д - |х, коэффициент сцепления муфты 3

Рисунок 5 - Графики, описывающие процессы в энергоустановке колебательного типа

Исследования математической модели ЭУ КТ выявили зависимость энергоотдачи установки от длины основной балки и максимального угла отклонения ее от среднего положения. Результаты исследований приведены на рисунках 6-9.

Рисунок б - Нормированная зависимость мощности ЭУ КТ от угла фтах при различных скоростях потока V

ТЧ5 опт

Рисунок 7 - Нормированная зависимость мощности ЭУ КТ от угла Фтах ПРИ различной нагрузке Мн

Рисунок 8 Суммарная зависимость оптимального угла отклонения поперечной балки от скорости потока и момента нагрузки электрогенератора

Анализ зависимостей позволил разработать методы повышения энергоотдачи установки колебательного типа. Структурные схемы методов представлены на рисунках 10 и 11. Суть их заключается в следующем: каждому значению входных параметров - скорости потока V и нагрузке электрогенератора Мн - соответствует определенная длина основной балки 2Я и угол отклонения этой балки от среднего положения ф, при которых

Рисунок 9 Зависимость суммарной мощности ЭУ от длины основной балки при различной нагрузке Мн

Измерение текущих значений скорости потока.нагрузки электрогенератора, угла отклонения поперечной балки от среднего положения Вычисление оптимального угла максимального отклонения поперечной балки от среднего положения Сравнение вычисленного оптимального угла отклонения поперечной балки с текущим углом Переключение поворотных лопаток при совпадении Значений вычисленного и текущего углов отклонения поперечных балок от среднего положения

Рисунок 10 - Структура метода повышения энергоотдачи установки колебательного типа, основанного на вычислении оптимального угла отклонения основной балки от среднего положения

Рисунок 11 - Структура метода повышения энергоотдачи установки колебательного типа, основанного на вычислении оптимальной длины основной

балки ЭУ КТ

Проведенное исследование ММ ЭУ КТ показало, что стабильность колебаний энергоустановки определяется продолжительностью переключения поворотных лопаток 1пер. Этот параметр зависит от юпов - угловой скорости поворота этих лопаток — характеристикой исполнительных механизмов системы управления. Влияние этого параметра на функционирование ЭУ КТ и ее энергоотдачу показано на рисунках 12 и 13.

«.„'1 рад/с 3 I

41

— Л И" » А ' X |> г** -

< '"ЧсЗ 4 "Го 1 12 1 1 I 1 ' 1 «•а 1 Л 22 А 2

I ч \ 1

»4 т

1

Нестабильные колебания при: сопов = 1 рад/с; юпов = 2 рад/с; юпов = 3 рад/с. Стабильные колебания при шпов = 5 рад/с Рисунок 12 - Влияние угловой скорости поворота лопаток на стабильность колебаний системы управления

Падение энергоотдачи при: сопов = 1 рад/с; юпов = 2 рад/с; сопов = 3 рад/с. Рабочий режим: при сопов = 5 рад/с

Рисунок 13 - Влияние угловой скорости поворота лопаток на энергоотдачу установки Анализ влияния угловой скорости поворота на стабильность колебаний ЭУ КТ позволил разработать метод обеспечения устойчивости функционирования энергоустановки колебательного типа. Его структура показана на рисунке 14, а сущность состоит в том, что минимальная величина угловой скорости переключения лопаток юпов, при которой сохраняется автоколебательный режим ЭУ КТ, зависит от входных параметров V, Мн, угла отклонения ф и длины основной балки 2Я. Увеличение юпов до максимального значения,

обеспечивающего устойчивое функционирование установки при любых изменениях внешних условий, нецелесообразно из-за больших энергозатрат, что снижает эффективность применения ЭУ, особенно при низких скоростях потока. Следовательно, для каждого набора входных данных необходимо вычислять оптимальное значение угловой скорости переключения лопаток,

Измерение скорости потока.нагрузки электрогенератора, угла отклонения балки, длины поперечной балки Вычисление оптимального угла отклонения поперечной балки от среднего положения Вычисление оптимальной угловой скорости и временных интервалов переключения поворотных лопаток Выработка сигнапа переключения при совпадении вычисленных параметров с текущими значениями

Рисунок 14

- Структура метода обеспечения устойчивых колебаний энергоустановки

В третьем разделе разработана система, реализующая методы управления, реализующая методы повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивого функционирования энергоустановки колебательного типа. Структурная схема системы представлена на рисунке 15. Временные диаграммы процессов в цепи переключения поворотных лопаток показаны на рисунке 16.

У<1)

датчик скорости потока

датчик текущего утла отклонения балки от среднего положения

«■(О

[ •'иэм

Вычислитель оптимального угла отклонения

Ч(и:

хгЮ

Вычислите пь

оптимальной

датчик нагрузки 1-» ДЛИНЫ

поперечной

балки

^ОПТ

Вычислитель оптимальной угловой скорости поворота лопаток

Командное устройство в цепи переключения поворотных лопаток

1>уЮ

Механизм переключения поворотных лопаток

Командное Механизм

устройство в цели регулировки К

регулировки длины -т-

длины поперечной балки поперечной балки

Датчик текущей длины поперечной балки

Рисунок 15 - Структурная схема системы управления, реализующей методы повышения энергоотдачи и устойчивости колебаний энергоустановки

Командное устройство в цепи переключения поворотных лопаток имеет релейную характеристику с зоной нечувствительности и отрицательным гистерезисом, описываемой выражением (4).

а - релейная характеристика командного устройства; б - управляющее воздействие исполнительного механизма; в - график изменения ср - угла отклонения поперечной балки от среднего положения;

г - график изменения у - углов переключения поворотных лопаток в опорных рамах

Рисунок 16-Временные диаграммы процессов в цепи переключения поворотных лопаток

[ч> > ч>';

[ф'>ф>ф0[тт, ^<¡> = 1; ^ Фопг^Ф<Ф'. ^(¡> = -1; -Фопт<Ф<Фогтг; -ф'<ф<-ф01тг, 5;8пф = 1;

-Ф'<Ф<-Ф0ПТ, в1£пф = -1;

1Ф<-Ф'-

Командное устройство в цепи регулировки длины основной балки имеет релейную характеристику с зоной нечувствительности и описывается выражением:

(5)

Ф(Ф) =

О

О' КОПТ^'^ТЕК^ОТТГ+К';

где Я" - допустимое отклонение длины балки.

С, Я-гек < КоПТ "

С, Я-гек > Я0Пт ^

Характеристика его имеет вид, изображенный на рисунке 17. Ф(К)+

йош

■ь

Иош-Е' | Еош+Е'

Рисунок 17 - Вид релейной характеристики командного устройства в цепи регулировки длины основной балки Исполнительные механизмы системы управления ЭУ КТ представляют собой электроприводы, основу которых составляют электродвигатели постоянного тока с регулировкой по якорной цепи.

Для оптимизации угловой скорости поворота лопаток сопов составлена математическая модель механизма переключения. Она описывается выражением

<НЯ(0

<И с!сопп

(Едв(0"

КдаШ

пов (0)-1,(0

(6)

1

Л

—[кда(1я(1)-1„(1))],

Л п

где 1я - ток якорной цепи, Т - постоянная времени двигателя; Яэ - эквивалентное сопротивление якорной цепи; сопов - угловая скорость поворота лопаток; .Гп - приведенный к ротору момент инерции механизма; Кдв - коэффициент передачи двигателя; Ьэ - эквивалентная индуктивность якорной цепи; 1Н - ток нагрузки;

ЕдВ _ ЭДС двигателя, связанное с ЭДС преобразователя следующим

образом:

Е„(1) = Едв (1)+ Яэ1я(1) + Ьэ(сВД)/с11). Выражение (6) после линеаризации имеет вид:

х(0 = Ах(0 + Ви(г) + СЦО,

где

1 Кда

(7)

(8)

х(1)=

. пов

М2х2)=

Т ТОз ^Е 0

' В(2х1) =

1 0

тяэ ' С(2 х 1) = КДВ

0 . ^ПР _

Оптимальное управление механизмом переключения поворотных лопаток и = -Кх, где К = [к1 к2] - матрица коэффициентов линейного управления, определялась с учетом минимизации энергетического интегрального критерия

—> Ш1П

(9)

при ограничениях х > хт!п, Еп < идв, где идв - рабочее напряжение электродвигателя. Однако, проведенные расчеты показали, что в условиях низких скоростей потока (Ув<2,5 м/с) затраты энергии на переключение лопаток имеют недопустимо большое значение.

Повышение КПД в указанном режиме возможно путем увеличения времени 1пер. Сущность этого процесса поясняется на рисунке 18.

ь-»

«_> t*Ofl1 / tfloní

/

Рисунок 18 - Зависимость коэффициента К = Сх8 опорной рамы от угла поворота лопаток у

График на рисунке 18 показывает, что при отклонении поворотных лопаток от крайних положений (0 или 90°) на углы 8... 10° значения коэффициентов лобового сопротивления изменяются незначительно. Это дает возможность осуществлять переключение лопаток в течение времени

* = *пер + 1доп| + 1доп2 (1 0)

при меньшем значении энергетического функционала <3, описываемого выражением (9).

Для реализации методов повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивых колебаний установки колебательного типа разработан комплекс проблемно-ориентированных программ, осуществляющий вычисление оптимальных параметров при случайных изменениях внешних условий.

Оценка эффективности разработанной системы энергоснабжения, дополненной разработанной ЭУ КТ, показана в таблице 1 и на рисунке 19. Таблица 1 - Оценка эффективности системы энергоснабжения, дополненной

разработанной ЭУ KT

Параметр Энергосистема

Штатная •энергосистема (ЭСД-ЗО-В С/230) Штатная энергосистема • + ВЭУ >аспро'страненных типов Штатная энергосистема+ ВЭУ колебательного типа (прототип) Штатная энергосистема* •разработанная ЭУ колебательного типа

Бремя работы без дозаправки, ч: 7 ,14 18 28

Относительная экономия топлива % .0 -50 54 75

Срок службы двигателя внутреннего сгорания, час 6000 12000 17000 24000

Относительный негативный экологический показатель, % 100 60.,.70 <30 ■<30

Относительные.масс ¿габаритные, характеристики. У» масса 100 высота - 1QÖ масса: 400 высота в транспортном положении: 105 з развернутом виде: 1200 масса: «120 высота в транспортом •положении: "»TOS вразвернутомвкде; *=300 ; масса: в120-высота в транспортном -положении. «105 в развернутом виде: «300

а - время непрерывной работы, ч;

б - себестоимость 1 кВтч без учета доставки топлива, руб.;

в - себестоимость 1 кВтч с учетом доставки топлива на 1000 км, руб.

Рисунок 19 - Оценка эффективности системы энергоснабжения, дополненной ЭУ КТ

В заключении приводятся основные результаты и выводы по работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана математическая модель ЭУ КТ в виде системы уравнений.

2. Проведены исследования ММ ЭУ КТ, показавшие, что энергоотдача установки существенно зависит от длины основной балки и максимального угла отклонения этой балки от среднего положения, определяемого моментом переключения поворотных лопаток. Предложены методы повышения энергоотдачи путем вычисления оптимальных значений указанных величин, изменяющихся в зависимости от внешних условий.

3. Исследована устойчивость функционирования установки колебательного типа. Выявлено, что стабильность колебаний ЭУ КТ зависит от угловой скорости переключения поворотных лопаток. Предложен метод обеспечения устойчивости функционирования, базирующийся на изменении указанной величины в зависимости от входных параметров при минимуме энергетического функционала.

4. Разработана структурная схема системы, реализующей методы повышения энергоотдачи и устойчивого функционирования ЭУ КТ. Она осуществляет контроль скорости воздушного потока и нагрузки электрогенератора, вычисляет оптимальные значения и осуществляет регулировку длины основной балки, угла максимального отклонения этой балки от среднего положения, начало момента переключения и угловую скорость поворота лопаток.

5. Разработан комплекс проблемно-ориентированных программ, предназначенный для осуществления вычислительного эксперимента, реализации методов повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивого функционирования ЭУ КТ.

6. Оценена эффективность применения разработанной энергоустановки в составе штатной системы электроснабжения удаленных объектов народнохозяйственного и военного назначения. Практически по всем показателям технический и экономический выигрыш достигает 300%.

Основные положения диссертационной работы изложены в публикациях:

1. Петров, Г. А. Система управления ветроэнергетической установкой колебательного типа / Г.А. Петров // Вестн. ТГТУ. - 2008. - Т.14, №1. -С. 164-170.

2. Милосердов, И.В. Оценка качества системы управления ветроэнергетической установкой колебательного типа / И.В. Милосердов, Г.А. Петров // Вестн. ТГТУ. - 2009. - Т.15, №1. -С. 28-34.

3. Пат. 2173791 Российская Федерация, МПК7 F 03 D 3/06. Ветровая энергетическая установка / Милошевич В.Р., Карапетян P.M., Конюхов М.И., Петров Г.А.; заявитель и патентообладатель Тамбовский военный авиационный инженерный институт, - № 99120251/06; заявл. 23.09.1999; опубл. 20.09.2001, Бюл. №26.

4. Петров, Г.А. Применение альтернативных источников энергии в системе электроснабжения объектов АСУ / Г.А. Петров // Сборник научно -технических материалов №15. - Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 249-258.

5. Петров, Г.А. Выбор аэродинамической схемы ветроустановки как центрального звена в альтернативной системе энергоснабжения воинских объектов / Г.А. Петров // Сборник научно - технических материалов №15. - Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 258-262.

6. Петров, Г.А. Методика расчета вращающего момента ветрогенератора колебательного типа / Г.А. Петров // Сборник научно - технических материалов №15. - Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 262-267.

7. Петров, Г.А. Методика расчета узлов энергоснабжения объектов АСУ / Г.А. Петров // Сборник научно - технических материалов №15. - Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 267-271.

8. Петров, Г.А. Система управления и регулирования комплексом энергоснабжения воинских объектов / Г.А. Петров // Сборник научно -технических материалов №15. - Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 274-278.

9. Петров, Г.А. Методика расчета альтернативных источников, входящих в систему энергоснабжения объектов АСУ / Г.А. Петров // Сборник научно -технических материалов №15. - Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 271-274.

10. Карапетян, К.Р Методика расчета ошибок оценивания параметров движения динамической системы в линейных фильтрах / K.P. Карапетян, В. Р. Милошевич, Г.А. Петров // Сборник научно - технических материалов №14. -Тамбов: ТВАИИ, 1996-1998. - С. 167-170.

11. Петров, Г.А. Математическое моделирование работы ветрогенератора с вертикальной осью вращения / Г.А. Петров // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности методов и средств обработки информации», 16-19 мая 2000 г. - Тамбов: ТВАИИ, 2000. -С. 230-232.

12. Дидрих, И.В. Методика и опыт внедрения компьютерных технологий в лабораторный практикум по курсу "Теория автоматического управления и регулирования" / И.В. Дидрих, P.M. Карапетян, Г.А. Петров // Материалы Всероссийской НМК «Проблемы внедрения новых информационных технологий в жизнедеятельность военного вуза», 18-20 января 1999 г. -Тамбов: ТВАИИ, 1999.-С. 88-90.

Подписано к печати 21 мая 2009 г. Заказ № 63

_Объем -усл. печ. л. 1.Тираж 100 экз._

Типография Тамбовского высшего военного авиационного инженерного училища радиоэлектроники (военного института) 392006, г. Тамбов, ул. Комиссара Московского, ТВВАИУРЭ (ВИ)

Перечень условных обозначений

Введение

1 Анализ проблем энергообеспечения удаленных объектов. Постановка задачи на исследование

1.1 Анализ существующих проблем энергообеспечения удаленных объектов

1.2 Анализ характеристик альтернативных источников электроэнергии

1.3 Анализ ветроэнергетических установок

1.3.1 Ветроустановки с горизонтальной осью

1.3.2 Ветроустановки с вертикальной осью

1.4 Анализ математических моделей современных ветроэнергетических установок. Постановка задачи на исследование

1.5 Выводы по 1 разделу

2 Разработка и исследование математической модели энергетической установки колебательного типа

2.1 Разработка кинематической схемы ЭУ КТ

2.2 Математическая модель ЭУ колебательного типа

2.3 Исследование математической модели ЭУ КТ

2.4 Методы повышения энергоотдачи разрабатываемой энергоустановки

2.4.1 Метод повышения энергоотдачи, основанный на вычислении оптимального угла отклонения основной балки от среднего положения

2.4.2 Метод повышения энергоотдачи, основанный на вычислении оптимальной длины основной балки установки

2.5 Метод обеспечения устойчивых колебаний ЭУ КТ

2.6 Методика определения оптимальных параметров элементов конструкции ЭУ КТ

2.7 Выводы по разделу

3 Реализация методов повышения энергоотдачи и устойчивого функционирования установки колебательного типа. Оценка эффективности применения в системах электроснабжения удаленных объектов .•.

3.1 Разработка системы, реализующей методы повышения энергоотдачи и устойчивого функционирования энергетической установки колебательного типа

3.2 Методы повышения КПД энергоустановки колебательного типа

3.2.1 Анализ математической модели исполнительных механизмов

3.2.2 Исследование устойчивости исполнительных механизмов

3.3. Разработка алгоритмов комплекса проблемно-ориентированных программ

3.4. Оценка эффективности системы электроснабжения, дополненной энергоустановкой колебательного типа

Актуальность темы. Во всем мире в условиях нарастающего энергетического кризиса уделяется большое внимание созданию возобновляемых источников электроэнергии. Требования по развитию нетрадиционной энергетики и пути решения этой проблемы в Российской Федерации отражены в Указе Президента РФ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» [94], Постановлении Правительства №796 «О федеральной целевой программе «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы» и на перспективу до 2010 года» от 17.11.2001 г. [77], Федеральных программах «Энергетическая стратегия России до 2020 года» [57], «Юг России на 20022006 годы» [76], «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 годы и до 2010 года» [75], а также во многих местных законах и постановлениях [26, 51].

Наибольшее распространение среди различных видов возобновляемых источников получили ветроэнергетические установки (ВЭУ) [14, 22]. Анализ климатических условий Российской Федерации [12, 83, 88] показал, что на большей части РФ целесообразно использовать ВЭУ, способных вырабатывать электроэнергию при низких скоростях воздушного потока. К таким, например, относятся энергетические установки колебательного типа (ЭУ КТ).

Проблемам построения альтернативных источников энергии посвящено большое количество работ. Однако, установки указанного типа, как конструкции относительно новой разработки, в литературе недостаточно рассмотрены. Отсутствие математической модели ЭУ КТ не позволяет исследовать динамику процессов, проанализировать условия их работы и выявить параметры, влияющие на эффективность применения подобных конструкций. Также представляет практический интерес повышение энергоотдачи и обеспечение устойчивости их функционирования. Поэтому разработка математических моделей и исследование функционирования энергетических установок колебательного типа является актуальным вопросом и имеет важное теоретическое и прикладное значение.

Объектом исследования в работе является энергетическая установка колебательного типа.

Предметом исследования выступает математическая модель ЭУ КТ, задачи повышения ее энергоотдачи и устойчивости режимов функционирования.

Цель работы: исследование эффективности установки колебательного типа и разработка методов обеспечения высокой энергоотдачи и устойчивости ее функционирования с применением современной технологии математического моделирования и вычислительного эксперимента.

Достижение цели исследования предполагает решение следующих задач:

- проведение системного анализа современных энергетических установок;

- разработка математической модели энергетической установки колебательного типа;

- разработка методов повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивости режимов функционирования ЭУ КТ;

- разработка комплекса проблемно-ориентированных программ для проведения моделирования ЭУ КТ;

- исследование эффективности применения разработанных моделей и методов, выработка рекомендаций по их практической реализации.

В работе использованы следующие методы исследования^ математическое моделирование, численные методы решения систем нелинейных дифференциальных уравнений с применением ЭВМ, а также теория аэродинамики. Общей методологической основой является системный подход.

Научной новизной диссертационной работы является:

- разработка и исследование математической модели энергетической установки, отличающейся от существующих тем, что она учитывает переменность структуры технического объекта и периодический характер процессов, происходящих в среде, перемещающейся с низкой скоростью;

- разработка методов повышения энергоотдачи установки колебательного типа, отличающихся от известных тем, что рост производительности ЭУ КТ осуществляется не путем увеличения геометрических размеров, а с помощью вычисления и настройки оптимальных значений ее параметров в соответствии со случайно изменяющимися внешними условиями;

- разработка метода обеспечения устойчивого функционирования энергоустановки, основанного на вычислении и поддержании оптимального значения параметра, влияющего на режим автоколебаний ЭУ КТ.

Практическая значимость работы заключается:

- в повышении эффективности систем энергоснабжения объектов народно-хозяйственного и военного назначения за счет дополнения их малогабаритными установками, обладающими мощностью, соизмеримой с производительностью штатных электроагрегатов;

- в разработке структуры системы, реализующей методы обеспечения высокой энергоотдачи и устойчивого функционирования установки колебательного типа в случайно изменяющихся внешних условиях;

- в разработке алгоритма управления системой энергоснабжения объектов народно-хозяйственного и военного назначения.

Достоверность разработанных модели и методов основана на совпадении теоретических выводов с данными, полученными в результате натурного эксперимента над макетом энергоустановки колебательного типа.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

- математическая модель энергетической установки, отличающаяся от существующих тем, что она учитывает переменность структуры технического объекта и периодический характер процессов, происходящих в среде, перемещающейся с низкой скоростью;

- методы повышения энергоотдачи установки колебательного типа, отличающихся от известных тем, что увеличение производительности ЭУ КТ осуществляется путем вычисления и настройки оптимальных значений ее параметров в соответствии со случайно изменяющимися внешними условиями;

- метод обеспечения устойчивого функционирования энергоустановки, основанный на вычислении и поддержании оптимального значения параметра, влияющего на режим автоколебаний ЭУ КТ;

- структурная схема системы, реализующей методы, обеспечивающие повышение энергоотдачи'и устойчивое функционирование энергоустановки колебательного типа;

- результаты вычислительного эксперимента, отражающие динамику процессов в энергоустановке колебательного типа и зависимость выходных параметров ЭУ КТ от внешних условий и характеристик элементов конструкции.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них: 9 статей (2 статьи опубликованы в журнале, входящем в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации для публикации основных результатов диссертаций) 2 тезиса докладов в материалах Всероссийских конференций, 1 патент на изобретение, поданы 2 заявки на изобретения.

В работах, опубликованных в соавторстве, лично автором получены следующие результаты:

- в [55] выявлены и проанализированы параметры, влияющие на устойчивость ветроэнергетической установки колебательного типа, предложен метод вычисления диапазонов допустимых значений этих параметров;

- в [62] проведен анализ существующих прототипов ВЭУ КТ и выполнена работа по уточнению конструкции установки и механизма преобразования колебаний;

- в [38] разработан алгоритм и предложена программа для вычисления элементов матриц, используемых в оценке стохастических сигналов;

- в [32] разработан алгоритм и предложена программа, использующие численные методы в расчетах систем автоматического управления.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на Всероссийской научно-методической конференции «Проблемы внедрения новых информационных технологий в жизнедеятельность военного вуза» (Тамбов, 1999 г.), VI Всероссийской научно-технической конференции "Повышение эффективности методов и средств обработки информации" (Тамбов, 2000 г.), IX Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 2009 г.), научных семинарах и заседаниях научно-исследовательской лаборатории №3 и кафедры автоматики и вычислительной техники Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ).

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в Тамбовском ВВАИУРЭ (ВИ) в научно-исследовательскую работу тема №20049 шифр «Абдукция», в учебном процессе Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ), в учебном процессе Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина, в учебном процессе Тамбовского государственного технического университета.

Структура и объем диссертации. Работа содержит введение, три раздела, заключение, приложения и библиографический список литературы. Работа содержит 111 страниц текста, 75 рисунков, 6 таблиц. В список литературы входит 125 наименований.

3.6 Выводы по разделу 3

1. Разработана структурная схема системы, реализующей методы повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивости функционирования ЭУ КТ. Ее основу составляют вычислители оптимальных значений угла максимального отклонения балки от среднего положения и длины этой балки.

2. Исследованы методы повышения КПД установки. Выявлено, что увеличить значение указанного коэффициента возможно путем установки оптимальных значений токов якорных цепей электродвигателей исполнительных устройств каналов переключения поворотных лопаток и регулировки длины основной балки. Указанные параметры определяются величиной электродвижущих сил полупроводниковых преобразователей, образующих совместно с двигателями электроприводы.

3. Разработан комплекс проблемно-ориентированных программ, позволяющий провести исследования созданной математической модели и осуществлять расчеты оптимальных параметров энергоустановки при ее практическом применении.

4. Оценена эффективность применения разработанной энергетической установки колебательного типа, оснащенная системой автоматического управления. Результаты оценки показали превосходство предложенной ЭУ КТ практически в четыре раза по сравнению со штатной системой электроснабжения. Это показатели позволили изменить приоритеты в подключении источников: в качестве основного предлагается использовать разработанную установку колебательного типа, оснащенную системой, реализующей методы повышения энергоотдачи и устойчивого функционирования ЭУ КТ; штатный электроагрегат применять как запасной источник.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Разработана математическая модель ЭУ КТ в виде системы уравнений.

2. Проведены исследования ММ ЭУ КТ, показавшие, что энергоотдача установки существенно зависит от длины основной балки и максимального угла отклонения этой балки от среднего положения, определяемого моментом переключения поворотных лопаток. Предложены методы повышения энергоотдачи путем вычисления оптимальных значений указанных величин, изменяющихся в зависимости от внешних условий.

3. Исследована устойчивость функционирования установки колебательного типа. Выявлено, что стабильность колебаний ЭУ КТ зависит от угловой скорости переключения поворотных лопаток. Предложен метод обеспечения устойчивости функционирования, базирующийся.на изменении указанной'величины в зависимости от входных параметров при минимуме энергетического функционала.

4. Разработана структурная схема системы, реализующей методы повышения энергоотдачи и устойчивого функционирования ЭУ КТ. Она осуществляет контроль скорости воздушного потока и нагрузки электрогенератора, вычисляет оптимальные значения и осуществляет регулировку длины основной балки, угла максимального отклонения этой балки от среднего положения, начало момента переключения и угловую скорость поворота лопаток.

5. Разработан комплекс проблемно-ориентированных программ, предназначенный для осуществления вычислительного эксперимента, реализации методов повышения энергоотдачи и обеспечения устойчивого функционирования ЭУ КТ.

6. Оценена эффективность применения разработанной энергоустановки в составе штатной системы электроснабжения удаленных объектов народно-хозяйственного и военного назначения. Практически по всем показателям технический и экономический выигрыш достигает 300%.

1. А.с. 1671952 СССР, МКИ F 03 D 3/00. Ветроустановка / А.И. Зембулатов (СССР). заявл. 28.08.1989; опубл. 23.08.1991, Бюл. №18. -2 с.

2. А.с. 1686218 СССР, МКИ-А1 кл. F 03 D 7/06. Ветродвигатель / Трошев И.В., Трошев С.И., Трошева Л.И., Трошева Т.Н. (СССР). заявл. 10.07.1989; опубл. 23.02.1991, Бюл. № 17. - 2 с.

3. А.с. 1802203 СССР, МКИ А1 F 03 D 7/06. Ветродвигатель / Прокопов О.И. (СССР). заявл. 04.02.1991; опубл. 15.03.1993, Бюл. № 3. -2 с.

4. А.с. 1813918 СССР, МКИ А1, кл. F 03 D 9/00. Ветродизельэлектрическая установка / Довганюк И.Я. и др. (СССР). — заявл. 01.02.1992; опубл. 07.05.1993, Бюл. № 4. 3 с.

5. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями/ М. Е. Рольц, и др. — М.: Энергия, 1972. 109 с. " .

6. Алексеев, А. Применение боеприпасов BLU-114/B по энергообъектам в Югославии // Зарубежное военное обозрение. 1999. - №6. -С. 38-39.

7. Амосов, А.А. Вычислительные методы для инженеров /

8. A.А. Амосов, Ю.А. Дубинский, Н.В. Копченова. М.: Высшая школа, 1994. -448 с.

9. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 2. /В.И. Анурьев-М.: Машиностроение, 1992. 784 с.

10. Аэродинамика летательных аппаратов и гидравлика их систем / под ред. М.И. Ништа-М.: ВВИА им. Жуковского, 1981.-512 с.

11. Бесекерский, В.А.Теория систем автоматического регулирования /

12. B.А. Бесекерский, Е.П. Попов. М.: Наука, 1975. - 682 с.

13. Блоцкий, Н.Н. Машины двойного питания. Электрические машины и трансформаторы. Т. 2. / Н.Н. Блоцкий, И.А Лабунец., Ю.Г. Шакарян. М.: ВИНИТИ, 1979. - 588 с.

14. Брюхань, В. Ветроэнергетический потенциал свободной атмосферы над СССР. // Метрология и гидрология. 1989, - №6. - С. 3-18.

15. Бундас, В.В. Расчеты при проектировании электроснабжения. Таблицы и графики./ В.В. Бундас. M.-JL: Госэнергоиздат, 1961. — 155 с.

16. Бученков, А.Н. Новые источники энергии и перспективы их использования/ А.Н. Бученков. М.: Наука, 1957. - 112 с.

17. Быстродействующие электроприводы с широтно-импульсными преобразователями / М. Е. Гольц и др. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 184 с.

18. Вавилов, А.А. Частотные методы расчета нелинейных систем. /

19. A.А. Вавилов. Л.: Энергия, 1970. - 490 с.

20. Вершинский, Н. В. Энергия океана/ Н. В. Вершинский. М.: Наука, 1986.-214 с.

21. Ветроэнергетика в Украине Электронный ресурс. / Агенство по возобновляемой энергетике. Режим доступа: http://www.rea.org.ua, — свободный. -Загл. с экрана, - Яз. рус.

22. Ветроэнергетика / ред.: Д. де Рензо, Я. И. Шефтер; пер. с англ.

23. B.В. Зубарев; пер. М. О. Франкфурт. -М.: Энергоатомиздат, 1982. -271 с.

24. Вешеневский, С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе /

25. C.Н. Вешеневский. М.: Энергия, 1977. - 432 с.

26. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. Справочник / под ред. Д.Ю. Гамбурга, Н.Ф. Дубовкина. М.: Химия, 1989.-617 с.

27. Возобновляемые источники Электронный ресурс. / energieforum.ru. Режим доступа: http://www.energieforum.ru, - свободный. — Загл. с экрана, - Яз. рус.

28. Воропаев, С.П. Основы организации перемещения (перевозок) частей и подразделений связи и РТО ВВС. В 2 ч. Ч II. Перемещение транспортом: учеб.-метод. пособие / С.П. Воропаев, В.А. Кукавко, Е.Ю. Сиземин. Тамбов, ТВВАИУ, 1995.- 64 с.

29. Вымороков, Б. М. Геотермальные электростанции / Б. М. Вымороков М. - Л.: Энергия, 1966.- 364 с.

30. Германия Электронный ресурс. / Киевская ассоциация военных атташе. Режим доступа: http://kava.co.ua, - свободный. - Загл. с экрана, - Яз. рус.

31. Гловацкая, А.П. Методы и алгоритмы вычислительной математики/ А.П. Гловацкая. М.: Радио и связь, 1999. — 408 с.

32. Гулиа, Н. В. Накопители энергии / Н. В. Гулиа. М.: Наука, 1980. -312 с.

33. Даффи, Дж. Тепловые процессы с использованием солнечной энергии: пер. с англ. / Дж. Даффи, У. Бекман. М.: Мир, 1977. - 410 с.

34. Дворов, И. М. Геотермальная энергетика / И. М. Дворов М.: Наука, 1976.- 192 с. .

35. Джури, Э. Абсолютная устойчивость систем со многими нелинейностями / Джури Э. // Автоматика и телемеханика. — 1965 — №6. -С. 5-15.

36. Закржевский, Э. Р. Ветродвигатели для снабжения животноводческих ферм / Э. Р. Закржевский. Минск: АН БССР, 1954. -92 с.

37. Замысел «Бури в пустыне» Электронный ресурс. / Военно-космическая оборона. Режим доступа: http://old.vko.ru, - свободный. - Загл. с экрана, - Яз. рус.

38. Захаров, А.Н. Операция «Лис в пустыне»: развитие стратегии и оперативного искусства / А. Н. Захаров // Военная мысль. 1999. — №5. — С. 67-70.

39. Использование энергии приливных и ветровых волн в океане: Сборник. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1984. - 96 с.

40. Источники энергии Электронный ресурс. / Тяжелая и обрабатывающая промышленность. Режим доступа: http://www.promti.ru, — свободный. Загл. с экрана, — Яз. рус.

41. Карапетян, К. Р. Методика расчета ошибок оценивания параметров движения динамической системы в линейных фильтрах / К.Р. Карапетян, В.Р. Милошевич, Г. А. Петров // Сборник научно-технических материалов № 14. Тамбов: ТВАИИ, 1998. - С. 167-170.

42. Клюев, А.С. Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию / А. С. Клюев, А. А. Колесников. М.: Энергоиздат, 1982. — 240 с.

43. Кононов, Ю.Д. Энергетика и экономика. Проблемы перехода к новым источникам энергии / Ю.Д. Кононов. М.: Наука, 1981. - 192 с.

44. Коробков, В. А. Преобразование энергии океана / В. А. Коробов — Л.: Судостроение, 1986. 148 с.

45. Крагельский, И. В. Узлы трения машин: Справочник, / И'. В. Крагельский, Н: М.г Михин. М.: Машиностроение, 1984 - 280 с.

46. Красовский, А. А. Аналитическое конструирование контуров управления JIA / А. А. Красовский. М.: Машиностроение, 1969. --240 с.

47. Крутько, П.Д. и другие. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем / П.Д. Крутько, А.И. Максимов, JI.M. Скворцов; под ред. П.Д. Крутько. М.: Радио и связь, 1988. - 306 с.

48. Кузьмин, А. Операция «Лис пустыни» / А. Кузьмин // Зарубежное военное обозрение. 1999. - №2. - С. 28-30.

49. Кухлинг, X. Справочник по физике.: пер. с нем. / X. Кухлинг. М.: Мир, 1982. - 520 с.

50. Лаврус, B.C. Источники энергии / B.C. Лаврус. Киев: НиТ, 1997. - 112 с.

51. Лебедев, А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях / А. Н. Лебедев. М.: Радио и связь, 1989. - 202 с.

52. Ловчаков, В.И. Оптимальное управление электротехническими объектами/ В.И. Ловчаков, Б.В. Сухинин, В.В. Сурков. Тула, Изд-во ТулГУ, 2004.- 150 с.

53. Лукутин, Б.В. Региональный опыт законодательства в области возобновляемых источников энергии Электронный ресурс. / Программа энергосбережения в Томской области. — Режим доступа: http://www.es.tomsk.ru, свободный. - Загл. с экрана, - Яз. рус.

54. Мак-Вейг, Д. Применение солнечной энергии: пер. с англ. / Д. Мак-Вейг.-М.: Энергоиздат, 1986. 212 с.

55. Мак-Кормик, М. Преобразование энергии волн: пер. с англ. / М. Мак-Кормик.— М.: Энергоатомиздат, 1985. — 166 с.

56. Маначинский, А. Военный аспект операции «Союзная сила» -уроки, и последствия Электронный ресурс. / Балканы. Режима доступа: http://www.kosovo.ws, свободный. — Загл. с экрана, - Яз. рус.

57. Милосердов, И.В. Оценка качества системы управления ветроэнергетической установкой колебательного типа / И.В. Милосердов, Г.А. Петров // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. 2009. - Т.15, №1. С. 28-34.

58. Москаленко, В. В. Автоматизированный электропривод / В. В. Москаленко. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 414 с.

59. Путин, В. В. О стратегии развития России до 2020 года / В. В.Путин //Российское военное обозрение. 2008- №2(49). - С. 60-67.

60. Оборудование и эксплуатация мобильной радионавигационной станции дальнего действия РСДН-10. М.: Воениздат. 1990. - 208 с.

61. Обращение президента Индии к стране в преддверии 59-ой годовщины Дня независимости Электронный ресурс. / Посольство Индии. -Режим доступа: http://www. http://indianembassy.ru, свободный. - Загл. с экрана; - Яз. рус.

62. Пат. 2173790 Российская Федерация МПК7 F03D1/04. Ветроэнергетическое устройство с диффузором/ Малышкин В.М., Калашников С.П; № 99108529/06; заявл. 21.04.1999; опубл. 20.09.2001, Бюл. №26. 3 с.

63. Пат. 2283968 Российская Федерация, МПК7 F03D3/06. Ветродвигатель для ветряка/ Лисняк С.А., Вялых С.В.; №99148155/06; заявл. 21.02.2005; опубл. 11.01.2007, Бюл. №5.-3 с.

64. Пат. 2281411 Российская Федерация, МПК7 F03D3/06. Ветровая энергетическая установка / Миронов Н.И.; №99132487/06; заявл. 08.07.2002 опубл. 23.12.2006, Бюл. №36. 3 с.

65. Петров, Г.А. Выбор аэродинамической схемы ветроустановки как центрального звена в альтернативной системе энергоснабжения воинских объектов / Г. А. Петров»// Сборник научно-технических материалов' №15. — Тамбов: ТВАИИ, 2002. С. 258-262.

66. Петров, Г. А. Методика расчета альтернативных источников, входящих в систему энергоснабжения объектов АСУ / Г. А. Петров // Сборник научно-технических материалов № 15. Тамбов: ТВАИИ, 2002. — С. 271-274.

67. Петров, Г. А. Методика расчета вращающего момента ветрогенератора колебательного типа / Г. А. Петров // Сборник научно-технических материалов № 15. Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 262-267.

68. Петров, Г. А. Методика расчета узлов энергоснабжения объектов АСУ / Г. А. Петров // Сборник научно-технических материалов № 15. — Тамбов: ТВАИИ, 2002. С. 267-271.

69. Петров, Г.А. Применение альтернативных источников энергии в системе электроснабжения объектов АСУ / Г.А. Петров // Сборник научно-технических материалов № 15. Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 249-258.

70. Петров, Г.А. Система управления и регулирования комплексом энергоснабжения воинских объектов / Г. А. Петров // Сборник научно-технических материалов № 15. Тамбов: ТВАИИ, 2002. - С. 274-278.

71. Петров, К.П. Экспериментальные исследования аэродинамических характеристик плоских тел при нормальном натекании потока на лобовую поверхность / К. П. Петров // Труды ЦАГИ, вып. 2515, 1993. 56 с.

72. Петров, Г.А. Система управления ветроэнергетической установкой колебательного типа / Г. А. Петров // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. — 2008. — № 1. С. 164-170.

73. Пискунов, Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов. В 2 т. Т. 1: Учеб. пособ. для втузов / Н. С. Пискунов. М.: Наука, 1985.-432 с.

74. Попов, Е. П. Прикладная теория- процессов управления в нелинейных системах / Е. П. Попов. М.: Наука, 1973.-344 с.

75. Преобразование солнечной энергии: пер. с англ. / Б. Серафин и др. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 320 с.

76. Приливные электростанции / JI. Б. Бернштейн и др..— М.: Энергоатомиздат, 1986.-202 с.

77. Приоритетные направления развития науки, техники и технологий Электронный ресурс. / Министерство образования и науки Российской Федерации. — Режим доступа: http://www.fasi.gov.ru, свободный. — Загл. с экрана, — Яз. рус.

78. Радин, В.И. Электрические машины: Учеб. для электромех. тех. вузов/ И.В. Радин, Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович. под ред. И.П. Копылова. -Mi: Высш. шк. 1988. - 328 с.

79. Руководство по применению ветроустановок малою и, средней мощности Электронный ресурс. / Ветроэнергетика. Режим доступа: http//www.intersolar.ru/wind - свободный. - Загл. с экрана, - Яз. рус.

80. Садоуорс, Дж. Сернонатриевые аккумуляторы: пер. -.с англ. А.Р. Кауля/ Дж. Садоуорс, А. Тили.-М.: Мир, 1988 611 с.

81. Сассон, А. Биотехнология: свершения и надежды: пер. с англ. / А. Сассон-М.: Мир, 1967.-176 с.

82. Сейдж, Э.П. Оптимальное управление системами: пер. с англ.; под ред. Б. Р. Левина / Э. П. Сейдж, Ч. С. Уайт. М.: Радио и связь, 1982. - 392 с

83. Системы извлечения тепла земной коры и методы их расчета / А.И. Щербаков и др.. Киев: Наукова думка, 1986.-112 с.

84. Следников, А. А. Климатические ресурсы Тамбовской области / А.А. Следников. Тамбов: ТГУ им. Г.Р. Державина, 1994. - 100 с.

85. Справочник по теории автоматического управления; под ред. А. А. Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

86. США: за развитие альтернативных источников энергии взялась армия Электронный ресурс. / Альтернативная энергия. Режим доступа: http://AEnergy.ru/509, - свободный. - Загл. с экрана, - Яз. рус.

87. Тахогенераторы Электронный ресурс. / Электропроект. — Режим доступа: http://www.elp.ru, — свободный. — Загл. с экрана, — Яз. рус.

88. Твайделл, Дж. Возобновляемые источники энергии : пер. с англ. / Дж. Твайделл, А. Уэйр. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 390 с.

89. Технико-экономическое обоснование ветроэнергетических установок с учетом экологических факторов / Н. И. Хрисанов и др. // Энергетическое строительство. — 1991. №3. - С. 27-29.

90. Фалдин Н.В. Релейные системы автоматического управления // Математические модели, динамические характеристики и анализ систем автоматического управления. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана; 2004. -С. 573 - 636.

91. Фатеев, Е. М. Ветродвигатели и ветроустановки / Е. М. Фатеев. -М.: Сельхозгиз, 1948, 544 с.

92. Фатеев, Е. М. Ветродвигатели / Е.М. Фатеев. Л.: Госэнергоиздат, 1946.-243 с.

93. Фатеев, Е. М. Методика определения параметров ветроэнергетических установок / Е. М Фатеев. М.: АН СССР, 1957. - 188 с.

94. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х т. Т.1 /К. Флетчер. М.: Мир, 1991.-504 с.

95. Цыпкин, Я. 3. Релейные автоматические системы / Я. 3. Цыпкин. М.: Наука, 1974. - 576 с.

96. Цыпкин, Я. 3. Теория нелинейных систем / Я. 3. Цыпкин, Ю. С. Попков. -М.: Наука. 1973.-416 с.

97. Черноусько, Ф. Л. Управление колебаниями / Ф. Л. Черноусько и др.. М.: Наука, 1980. - 384 с.

98. Чиликин, М. Г. Общий курс электропривода / М. Г. Чиликин, А.С. Сандлер. -М.: Энергоатомиздат, 1981. 576 с.

99. Шамриков, Б. М. Основы теории цифровых систем управления / Б.М. Шамриков. М.: Машиностроение, 1985. - 285 с.

100. Шефтер, Я. И. Монтаж, эксплуатация и ремонт ветроустановок / Я.И. Шефтер.-М.: Сельхозгиз, I960 304 с.

101. Экология возобновляемых источников энергии./ Б. М. Берковский и др.. — М.: Информэнерго, 1986 38 с.

102. Экономичность дизель-ветровых установок для выработки электроэнергии.// Экономика промышленности. 1990 - № 9. - С. 12-15.

103. Электродвигатели Электронный ресурс. / Первый Машиностроительный Портал. — Режим доступа: http://www.lbm.ru, свободный. Загл. с экрана, — Яз. рус.

104. Электродвигатели постоянного тока Электронный ресурс. / Электропроект. Режим доступа: http://www.elp.ru, - свободный. — Загл. с экрана,.- Яз. рус.

105. Энергия биомассы // Энергия будущего. Научно-аналитический журнал, 2006. С. 65-66.

106. АОО 15/50 Wind turbine generator Электронный ресурс. / Atlantic Orient Canada Inc. Режим доступа: http://www.atlanticorientcanada.ca, — свободный. - Загл. с экрана, - Яз. англ.

107. Army buys wind power for Fort Lewis Электронный ресурс. / Bussiness journal, Режим доступа: http://seattle.bizjournals.com, — свободный. — Загл. с экрана, Яз. англ.

108. BWC Excel Wind Turbine Электронный ресурс. / Products. -Режим доступа: http://www.bergey.com, свободный. — Загл. с экрана, - Яз. англ.

109. Ender С. Windenergienutzung in der Bundesrepublik Deutschland / С. Ender //DEWI Magazin. 2002. - №. 20. - S. 18-24.

110. Gipe P. Wind Energy -'Comes of Age / P. Gipe. New York: John Wiley & Sons, Inc, 1995. - 536 p.

111. Gipe P. Wind Energy Basics / P. Gipe. Chelsea: Green Pub. Co, 1999.- 118 p.

112. Johansson T.B. Renewable Energy: Sources For Fuels And Electricity/ T.B. Johansson. New York: Island Press, 1992. - 1160 p.

113. Larwood S.M. Dynamic Characterization of the AWT-26 Turbine for Variable Speed Operation/ Larwood S.M. Colorado: National Renewable Energy Laboratory, 1998. - 19 p.

114. Military industry encouraged to explore wind power Электронный ресурс. / CHINANational. Режим доступа: www.chainadaily.com.cn, -свободный. - Загл. с экрана, - Яз. англ.

115. Musial, W. Structural testing of the North Wind 250 composite rotor joint Электронный ресурс. / SAONASA ADS Режим доступа: http://adsabs.harvard.edu, свободный.-Загл. с экрана, - Яз. англ.

116. Piggott Н. A Wind Turbine Recipe Book/ H. Piggott. New York: Metric edition, 2009. - 68 p.

117. Righter R.W. Wind Energy in America: A History/ R.W. Righter. -Oklahoma: University of Oklahoma Press, 1996. 361 p.

118. Sharaf A. A novel digital controller for the wind-diesel energy conversion scheme// European Wind Energy Conference and exhibition (EWEC'89), 1989. p. 673.

119. Wind technology development Электронный ресурс. / Power Tools for Technical Communication. — Режим доступа: http://www.io.com, — свободный. Загл. с экрана, - Яз. англ.

120. Wind turbine aerodynamics March 19 23, 2007 Электронный ресурс. /Von Karman Institute for Fluid Dynamics - Режим доступа: http://www.vki.ac.be — свободный. - Загл. с экрана, - Яз. англ.