автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование и исследование систем управления грузоподъемных механизмов

На правах рукописи

005060527 ¿СЦЛ^

МУЛЛИН ИГОРЬ ЮРЬЕВИЧ

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Специальность: 05.13.18 — Математическое моделирование, численные

методы и комплексы программ 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

з о пай т

Ульяновск, 2013

¡О

005060527

Работа выполнена на кафедре «Электропривод и автоматизация промышленных установок» в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Доманов Виктор Иванович

Научный консультант:

доктор физико-математических наук, профессор

Вельмисов Петр Александрович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», заведующий кафедрой информационной безопасности и теории управления Андреев Александр Сергеевич

доктор технических наук, доцент

ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный университет сервиса», профессор, заведующий кафедрой современного естествознания

Козловский Владимир Николаевич

Ведущая организация: Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Защита диссертации состоится «18» июня 2013 г. в 12С0 часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.02 при ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», по адресу: г. Ульяновск, ул. Набережная реки Свияги, 106, корп. 1, ауд. 703.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ульяновского государственного университета, с авторефератом - на сайте http://uni.ulsu.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации -http://vak~.cd. gov.ru.

Отзывы на автореферат просьба присылать по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, д. 42, Ульяновский государственный университет, Отдел послевузовского и профессионального образования. Автореферат разослан «_» мая 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физико-математических наук, доцент

Волков М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Грузоподъемные механизмы (ГПМ) с асинхронным электроприводом в настоящее время широко применяются в различных отраслях промышленности. Постоянно существенно расширяются функциональные возможности ГПМ, что предъявляет к ним более высокие требования. В таких устройствах в основном используются релейно-контакторные схемы управления асинхронными двигателями подъема и перемещения. Скорость асинхронного двигателя (АД) чаще всего не регулируется или регулируется ступенчато за счет использования многоскоростных АД. Применение такого управления приводит к рывкам при подъеме и раскачиванию груза при перемещении.

Имеется множество вариантов устройств, позволяющих бороться с раскачиванием груза при помощи использования специальных схем и механизмов подвеса. Подобные системы сложны в изготовлении, требуют настройки, неспособны справиться с резкими непредвиденными изменениями ситуации, связанными со сторонними воздействиями. Также существуют антиколлизийные (системы предотвращения столкновений) системы, отличающиеся высокой степенью адаптации и качеством результатов, но стабилизация груза не входит в круг решаемых этими системами задач, а цена не позволяет таким системам быть массовыми. Применение регулируемого электропривода (ЭП) без дополнительных приемов не устраняет отмеченные недостатки

Вопросами моделирования и синтеза приводов крановых механизмов занимались: Р.П. Герасимяк1'2, Н.С. Путилин, А.Т. Заремба, В.М. Мамалыга, Ф.Л. Черноусько3, Б.Н. Соколов, А.Б. Зеленов4, A.B. Садовой, Ю.П. Петров, М.П. Белов5, И.Г. Однокопылов6 и др. Их исследования касаются в основном вопросов оптимизации перемещения груза, а также выполнения особых требований к их приводу.

1 Герасимяк Р.П. Анализ и синтез крановых электромеханических систем / Р.П. Герасимяк, В. А. Лещев. - Одесса: СМИЛ, 2008. - 192 с.

2 Герасимяк Р.П. Оптимальное управление крановым механизмом передвижения / Р.П. Герасимяк, Л.В. Мельникова // Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. - 1999. -№ 1. -С. 87-94.

3 Ананьевский И М. Методы управления нелинейными механическими системами / И.М. Ананьевский, С.А. Решмин, Ф.Л. Черноусько. - М.: Физматлит, 2006. - 328 с.

4 Зеленов А Б. Теория электропривода / А.Б. Зеленов. - Украина, г. Алчевск; ИПЦ «Ладо», ДонГТУ, 2005. - 382 с.

5 Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: учебник для студентов высших учебных заведений / М.П. Белов, В .А. Новиков, Л.Н. Рассудов. - 3-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2007.-576 с.

6 Однокопылов И.Г. Асинхронный электропривод механизма подъема крана мостового типа с повышенной безопасностью и живучестью: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / И.Г. Однокопылов. - Томск, - 2008. - 143 с.

Вышесказанное позволяет утверждать, что тема диссертации, связанная с моделированием и исследованием систем управления ГПМ с целью повышения их технико-экономических показателей являются актуальной.

Объектом исследования является система управления асинхронным двигателем грузоподъемного механизма.

Предметом исследования являются математические модели и методы построения систем управления грузоподъемными механизмами, соответствующие алгоритмы и программы.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка и исследование моделей элементов системы управления и механической части грузоподъемных устройств, в том числе разработка силовых маловентильных преобразователей для системы автоматизированного управления электроприводами подъема и перемещения электротали.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать математические модели механической части ГПМ и маловентильного устройства плавного пуска асинхронного двигателя с обратными связями по координатам электропривода.

2. Разработать численный метод нахождения параметров силового выходного фильтра для сглаживания сигнала.

3. Разработать программный комплекс для исследования системы управления приводами ГПМ с ограничением координат в различных режимах работы с возможностью их оптимизации.

4. Разработать технические средства управления ГПМ:

- вычислителей, обеспечивающих работу координатных приводов;

- алгоритма управления приводом перемещения и подъема, позволяющего минимизировать рывки и раскачивание груза при перемещении.

5. Произвести моделирование и создать систему управления ГПМ с вычислителями координат электропривода, в т.ч. создать замкнутый электропривод с ограничением координат.

Научная новизна. В диссертации разработаны новые математические модели системы управления и технические средства управления ГПМ. Предложены многофункциональные маловентильные транзисторные регуляторы напряжения, основанные на новых схемотехнических решениях, обеспечивающие различные требуемые режимы работы.

Основные положения, выносимые на защиту. Автором защищаются следующие положения:

1. Новые математические модели элементов и технических средств управления ГПМ, которые позволяют решать широкий класс задач, связанных с созданием алгоритмов оптимального управления приводом перемещения.

2. Численный метод нахождения параметров силового фильтра для подавления высших гармоник и сглаживания выходного сигнала преобразователя.

3. Программный комплекс для исследования системы управления координатами электропривода ГПМ, позволяющий обеспечить оптимальный режим работы.

4. Многофункциональные маловентильные транзисторные регуляторы напряжения, основанные на новых схемотехнических решениях, обеспечивающие различные требуемые режимы работы.

5. Информационное обеспечение координатных электроприводов (датчики обратных связей).

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Разработаны математические модели, позволяющие создать системы управления грузоподъемными механизмами с регулированием тока в обмотках двигателя в автоматическом режиме.

2. Разработан численный метод нахождения параметров ЬС-фильтра, позволяющий повысить эффективность проектирования (время и точность расчета) силовых выходных фильтров импульсных систем для различных нагрузок и форм сигналов

3. Разработанный алгоритм управления позволяет осуществить более плавное перемещение груза и его остановку по сравнению с типовым алгоритмом управления.

4. Разработанный алгоритм ограничения раскачивания груза позволяет сократить время перемещения.

Методы исследования. Теоретические исследования проведены с использованием математического моделирования, численного эксперимента на ЭВМ, теории дифференциальных уравнений, операционного исчисления, основных положений теории электрических цепей и теории автоматического управления. Анализ системы выполнен при помощи натурного эксперимента на реальном объекте и на ЭВМ с применением программного комплекса МВТУ, МаНаЬ втиНпк и др.

Достоверность. Достоверность разработанных научных положений и выводов обеспечивается корректным применением законов электротехники, электромеханики, строгими математическими выкладками при решении операторных и дифференциальных уравнений. Адекватность разработанной математической модели подтверждается результатами математического моделирования и экспериментов на реальном объекте.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих НТК:

1. XI Международная научно-техническая конференция «Информационно вычислительные технологии и их приложения», г. Пенза, 2009 г.

2. XII Международная научно-техническая конференция «Информационно вычислительные технологии и их приложения», г. Пенза, 2010 г. .

3. VI Международная (XVII Всероссийская) конференция по автоматизированному электроприводу «АЭП-2010», г. Тула, 2010 г.

4. Международная научно-техническая конференция «Проблемы повышения эффективности электромеханических преобразователей в электротехнических системах», г. Севастополь, 2010.

5. Всероссийская выставка научно-технического творчества НТТМ-2010, Москва, 2010

6. Молодежный инновационный форум приволжского федерального округа, Ульяновск, 2009-2011 г.

7. Внутривузовская научно-техническая конференция УлГТУ, г. Ульяновск, 2009-2012г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, включая 6 статей из перечня ВАК, 1 патент на полезную модель, 4 патента на изобретение, получено свидетельство о регистрации программно-информационного продукта.

Личный вклад автора. Содержанке диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованных работах. Подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Все представленные в диссертации результаты получены лично автором.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 149 страниц состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка литературы из 114 наименований и 3 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы цели и задачи диссертационной работы, обоснована актуальность темы, определён круг рассматриваемых вопросов, дана краткая характеристика работы в целом.

В первой главе проведен анализ существующих схем управления грузоподъемных механизмов и их моделей. В электрических грузоподъемных машинах применяется неуправляемый асинхронный электропривод. Это связано с простотой, надежностью и дешевизной данного привода. При релейно-контакторном управлении ГПМ используются дискретные сигналы. Для этого варианта рассматривается оптимальное управление с условием минимизации числа переключений без ограничения по углу смещения.

За последние годы получает все большее распространение управляемый электрический привод АД, с применением полупроводникового преобразователя. Схемы автоматического управления при помощи статических преобразователей частоты, инверторов и регуляторов напряжений, обеспечивают плавный пуск двигателя при нагрузке и без нее, а также

перераспределение нагрузок между отдельными двигателями. Эти схемы получили распространение в электроприводах поточно-транспортных машин и в механизмах передвижения некоторых кранов.

Применение безынерционных преобразователей позволяет повысить быстродействие и стабилизировать качественные показатели электропривода (ЭП) АД.

Во второй главе разрабатываются элементы ГПМ и его модели. Одним из основных элементов является электропривод перемещения, в котором предлагается использовать мало вентильный транзисторный регулятор напряжения (ТрРН). Для исследования электропривода предложена математическая модель, которая представляется системой операторных уравнений:

Г к

т

1 я

л §

5

си У «О

Щу = г(1 + Цр)1Ху + <Э/с£л'4, --ф-Ч'лу -квР(Оту/,ъ

'я

0 = А'й + 4- ¥ш + Р Ч'к, - К - Ро)„ )Ч'Ну

* и

8-§

о 5:

Е 5

О = -*ЛЯя14> + — ¥ку + рц/^ + (еа, - р<у,„)у/й 'я

А/ = 1.5 Рк^ч/^-ч/^,) Г^ _-2-агс1ап(1ап(10-/ш-0.5яг))

* £ ,

о. а

иА = /ДА- > гзИ,и5Щ(Юя),0) ив =|/(4>«А,г/5т(100л--^),0) 4л-

ис = ¡/(к > г.гА,{/5т(100л- - -у-),0 )

где г =

т' ь -

Г 1„

т —

р - параметр - ток статора,

преобразования Лапласа, и, - напряжение статора, ¿V - собственная индуктивность статора, еа„ - угловая скорость вращения системы координат с вещественной осью х и мнимой осью у, 1Л - собственная индуктивность ротора, ья - взаимная индуктивность между статором и ротором, - потокосцепление ротора, Р - число пар полюсов, ат - угловая скорость вала машины, Яр - сопротивление ротора, йд - сопротивление статора, ил,и„,ис - напряжение фаз А,В,С, /ш - частота контроллера, осуществляющего широтно-импульсную модуляцию(ШИМ), к - опорное напряжение, пИ = пИ(/ш) - функция пилообразного напряжения.

Структурная схема этой математической модели представлена на рис.1.

Функциональная динамическая модель широтно-импульсного преобразователя (ШИП) и ТрРН строится в соответствии с функциональной схемой на элементах главной библиотеки пакета 8!ти1тк.

Использование предлагаемого транзисторного регулятора напряжения позволяет осуществлять плавный пуск и динамическое торможение асинхронного электродвигателя.

Плавное нарастание и снижение скорости на механизме перемещения позволяет избежать раскачивания груза, а на механизме подъема избежать рывков. ТрРН имеет меньшие весогабаритные показатели, чем применяемые на талях релейно-контакторные схемы, и при этом обладает большей надежностью.

В целях создания замкнутой системы управления используется датчики ускорения и момента. Особенностью предлагаемой схемы является использование вычислителя угла отклонения по сигналам указанных датчиков. Рассматривается регулятор напряжения с синусоидальной формой выходного сигнала, как наиболее часто востребованной. Амплитуда такого сигнала формируется с помощью ШИМ, изменением ширины импульса в течение периода, так чтобы после фильтрации получить требуемую амплитуду выходного напряжения в каждый заданный момент. Из-за дискретности сигнал получается не идеально сглаженным, так как в нём присутствуют гармонические составляющие высших гармоник. Вопрос их фильтрации на выходе регулятора, от которого требуется получение строго синусоидального напряжения с заданным коэффициентом гармоник, является актуальным и требует учета многих факторов. Для решения этой проблемы разработан численный метод определения параметров силового фильтра для сглаживания выходного сигнала. Алгоритм реализации этого численного метода, в одном из частных случаев, представлен структурной блок-схемой (рис. 2). Этот алгоритм пригоден также для расчета фильтров различных порядков и для разных форм входного сигнала.

Для синтеза элементов системы управления перемещения с ограничением раскачивания груза предлагается механическая система, представленная структурной схемой (рис. 3).

На рисунке введены следующие обозначения: М - масса тележки, т - масса груза, L - длина подвеса, F - сила, приложенная к тележке, <?(') - угол смещения груза от вертикали.

Математическая модель предлагаемой системы описывается двумя нелинейными дифференциальными уравнениями

UM + т)'х - тЬ(фcos tp - ф2 sin<p) + kTF1x = F{t,x,x,<p,p) [ тЬ2ф - mLxcos<p + mgLsm.<p + k'Tn(p = 0 '

где x(t) - закон движения тележки, g - ускорение силы тяжести, к'Тп,кт - коэффициенты трения.

I НАЧАЛО

•А'././:-:-.'-',

-с=с+с,„

-г"

— 511

— 5Ш(——/1)

ОБРАТНОЕ 6ЫСТРОЕ ; ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ

"--I -03»»;

____л_______ <

т

XI

_............А_........

; и,т-Ц=&

> Зг;

ВЬ ЗОД РЕЗУЛЬТАТОВ

БЫСТРОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ

конец

ь

г = г

да. =—

и1 (2^)-/ГЛ - ш(2л/)/, - Л,

-'Ль, = Ч„ ■ КФ.<

Рис. 2. Алгоритм численного метода

В линейной постановке уравнения динамики системы примут вид С(Л/ + т)У - тИр + кТГ2 V = ^

{ Ьф-У + г(1> + ктпф = 0 ' ^

где кт=к'тп/тЬ, У = х.

При углах отклонения до 30 градусов численный эксперимент показал хорошее качественное и количественное совпадение результатов расчетов по нелинейной (1) и линейной (2) модели. В приложении приведен детальный численный эксперимент, проведенный как на основе стандартных пакетов, так и с помощью составленной для этой цели программы, с различными параметрами системы, подтверждающий совпадение решений линейной и нелинейной задач Коши.

Применяя преобразование Лапласа и предполагая, что в начальный момент времени

К(0) = 0, (?(0) = 0, р(0) = 0, запишем систему (2) в операторной форме |(А/ + т)рУ -тЬр-ф +ктУ =р

где р - параметр преобразования Лапласа.

Третья глава посвящена моделированию и синтезу систем управления ГПМ. На основе уравнений (3) и с учетом описания АД при амплитудном управлении составлена структурная схема разомкнутого электропривода перемещения тележки (рис. 4), где КПР, ТПР - параметры преобразователя, Кл, Тх, Т0- параметры двигателя, КРЕД - коэффициент редуктора.

Рис. 4. Структурная схема разомкнутого электропривода перемещения тележки

Для упрощения структуры определим передаточную функцию №х(р) цепи от F до V

»■х(Р) = 1 8 + К™Р + 1?\, (4)

м а$ + аКтр + Ьр~

где а = \+т!М.

Анализ логарифмических характеристик функций показал, что чувствительность звена IVх(р) к изменениям а выше, чем к Ь.

Из выражения (4) видно, что при условии т«М (перемещение без груза) передаточная функция обращается в единицу, а наличие груза (т) приводит к появлению колебательного переходного процесса (раскачиванию). В целях создания замкнутой системы управления используем датчик ускорения. Для адаптации системы необходимо контролировать вес груза (т) и длину подвеса (I). Особенностью предлагаемой схемы является многофункциональное использование датчика ускорения, в частности для косвенного измерения электромагнитного момента двигателя, угла смещения груза и скорости перемещения тележки. На рис. 5 приведена структурная схема нахождения указанных величин.

Рассматриваемые координаты электропривода связаны следующими передаточными функциями:

»•-тЫ?"""- (5)

<Р =-тА-= (6)

Ш + ^тр\Р + 1Р'

V = V = 1¥у(р)У, (7)

Тур +1

где Ку и Ту - коэффициент и постоянная времени апериодического звена.

Предлагается использовать двухкоординатный датчик ускорения, который будет расположен на ш1. В этом случае значения сигналов датчиков по осям 1/'х и и у будут определяться выражениями

и\- =их со5^-?7г яимр, Щ =их5\п<р + иусо5<р, (8)

где их - напряжение на датчике оси х от действия ускорения свободного падения, иу - напряжение на датчике оси у от действия горизонтального ускорения перемещения груза.

Из уравнений (8) можно определить угол <р

ихи'х+и?

(р » агссоБ _ —(9)

щ+щ

В результате вычисления сигналов МдВ, <р, V можно создать структуру

подчиненного регулирования электропривода перемещения с адаптацией под конкретный режим работы (рис. 6).

А/. X

v

ку т1р +1

1 мдв

*

ктп

Рис. 5. Структурная схема нахождения М^ и у.

Передаточные функции регулятора №РМ(р) и замкнутого контура момента имеют вид

п2 „2

1

ТфмР +2?Тфх1р + \ ТшР

мки

где Тфм = Т0 /(2 + 3), Тм1 = Г) + ТПР + 2<%ТФМ, Тш =2КД{ТХ+ТПР)КП,,КМ, € = 0.7, Км - коэффициент обратной связи по моменту.

р<?

г

<2К

К(р)

Рис. б. Структурная схема подчиненного регулирования электропривода

перемещения

Проведем расчет регулятора угла смещения Рср. Неизменяемая часть контура регулирования (объекта) с учетом звеньев 1Уш(р), Wx(p) и fV^(p) описывается выражением

^ов(Р) = WKM{p)Wx{pWip{p)KPmK<p, где Ку - коэффициент обратной связи по углу смещения.

Используя методику расчета предыдущего контура, получаем следующие выражения передаточных функций регулятора WP (р) и замкнутого контура

WK(p{p)

wPn(P) = Lp /ag + K'mp/g+l.

i

*р<р

Т^р1+2%Тф1рР + \ ТИ(рр 1/А'

гт^р1+2т^Р + \'

где Тф(р =

- /(2 + 3), ^ = 0,7; Г/(2 =ТМ+ 2<f7^, Гщ, = 2Тм8аК,рКРЕД / КмМ.

Ограничение момента в рассматриваемой структуре реализуется за счет контроля уровня выходного сигнала регулятора угла смещения. На основе структуры, приведенной на рис. 6, было выполнено моделирование исследуемого электропривода перемещения с вычисленными сигналами обратных связей, результаты которого приведены на рис. 7, 8.

<р(о.е.) V(o.e.)

Рис. 7. Результаты моделирования электропривода без обратной связи

V(o.e.) tp(o.e.)

Рис. 8. Результаты моделирования электропривода с введенной обратной

связью

Видно, что введение обратной связи по <р позволяет практически исключить колебательность. Регулятор <р в этом случае выполняет роль управляемого задатчика интенсивности для координаты момента.

Оптимальный процесс достигается, когда плавный пуск осуществляется с постоянным ускорением. В процессе эксплуатации изменяются значения т и L. По сигналам соответствующих датчиков происходит перестройка вычислителей координат МдВ и (р и параметров регуляторов РМ и Рср. Таким

образом, можно осуществить управление тележкой в различных условиях работы с ограничением раскачивания и оптимальным по ускорению процессом движения.

В рассматриваемых грузоподъемных электроприводах используются АД с короткозамкнутым (КЗ) ротором. Известна модель, созданная на основе обобщенной машины.

С помощью ШИМ модуляции изменяются (регулируются) токи, протекающие в фазах двигателя. Для построения модели такого электропривода необходимо осуществить переход из неподвижной системы координат к мгновенным реальным координатам и фазам в соответствии с уравнениями

1 . л/з . . 1 . л/з .

2 "

"'/>> 'с =--'«-■

(10)

Выходные (полученные) сигналы необходимо затем преобразовать в неподвижную систему координат по уравнениям

В средах МаЛсаё, МаНаЬ БтиПпк и МВТУ был составлен программный комплекс АД с КЗ в неподвижной системе координат и ТрРН (рис. 9).

М.Нм

1

)

— —* /

....................... ..................

и/, рад/с 180

¡.сек

~1 2 3 4 5 6 ? 8 Гсёк Рис. 9. Переходные процессы в модели ТрРН - АД с КЗ

Четвертая глава. Эксперимент (моделирование). В процессе эксперимента исследовался регулируемый ЭП с возможностью динамического торможения. Приведены осциллограммы параметров ЭП перемещения для различных схем электропривода.

В приложении представлены акты об использовании результатов диссертационной работы в промышленности.

Результаты диссертационной работы внедрены в виде опытного образца блока управления электрической талью производства Ульяновского филиала холдинговой группы ОАО «Алтайталь» (г. Ульяновск), при выполнении проекта по программе «У.М.Н.И.К.» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно технической сфере, при выполнении проекта по программе «СТАРТ» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно технической сфере «Разработка и коммерциализация энергоэффективного универсального регулятора переменного напряжения для электротехнических применений»

Научная работа Муллина И.Ю. отмечена: двумя медалями «За успехи в научно-техническом творчестве» Молодежного инновационного форума Приволжского федерального округа, 2010-2011 гг.; дипломом Молодежного инновационного форума Приволжского федерального округа, 2009 г.; дипломом IX-й Всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2009», г. Москва, ВВЦ, 2009 г.; грантом по Федеральной программе УМНИК-2009; грантом по Федеральной программе СТАРТ-2011; дипломом участника Зворыкинского проекта «Инновации и техническое творчество» форума Селигер-2009, 2011 гг.; дипломом министерства экономики департамента развития предпринимательства Ульяновской области, 2010 г.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, входящих в перечень ВАК:

1. Доманов A.B. Анализ чувствительности системы управления трехфазного регулятора напряжения / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2010. - №6. - С. 24-27.

2. Доманов A.B. Применение транзисторных пускорегулирующих устройств в асинхронных электроприводах / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2010. —

B.З.-Ч.2.-С. 88-91.

3. Доманов A.B. Анализ влияния дискретности работы на свойства электромеханических систем / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2011. - №1. - С. 12-15.

4. Доманов A.B. Синтез крановых электроприводов с вычислением угла раскачивания груза / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2011. - №>5-б. - С. 33-35.

5. Доманов A.B. Синтез крановых электроприводов с ограничением рывка / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2012. -№2-3. - С. 33-36.

6. Доманов A.B. Синтез системы управления грузоподъемными машинами / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Электротехника. - 2012. - №2. -

C. 37-41.

Патенты РФ:

1. Пат. 94355 Российская федерация, МПК G 05 F 1/20. Регулятор переменного напряжения / Доманов В.И., Доманов A.B., Муллин И.Ю.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет» (RU). - № 2009138881; заявл. 20.10.09; опубл. 20.05.2010.

2. Пат. 2418356 Российская федерация, МПК Н 02 Р 1/26, Н 02 Р 3/24. Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем / Доманов В.И., Доманов A.B., Муллин И.Ю.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет» (RU). — № 2010114694; заявл. 13.04.10; опубл. 10.05.2011.

3. Пат. 2464695 Российская федерация, МПК Н 02 Р 1/26, Н 02 Р 3/24, Н 02 Р 25/02. Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем / Доманов В.И., Доманов A.B., Муллин И.Ю.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет» (RU). - № 2011105700; заявл. 15.02.11; опубл. 20.10.2012.

4. Пат. 2472282 Российская федерация, МПК Н 02 Р 7/29. Реверсивный электропривод постоянного тока / Доманов В.И., Доманов A.B., Муллин И.Ю. Карпухин К.Е.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет» (RU). — № 2011143923; заявл. 28.10.11; опубл. 10.01.2013.

5. Пат. 2472283 Российская федерация, МПК Н 02 Р 7/29. Магнитно-вентильный преобразователь для электропривода постоянного тока / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновский государственный технический университет» (RU). -№ 2011145410; заявл. 08.11.11; опубл. 10.01.2013. Свидетельства:

1. Св. 1389. Областной фонд алгоритмов и программ. Численный метод определения параметров силового фильтра для сглаживания выходного сигнала. / И.Ю. Муллин. - дата регистрации 13.12.2012.

В других изданиях:

1. Муллин И.Ю. Универсальный регулятор переменного напряжения / И.Ю. Муллин // Энергетика, экология, химия. - Ульяновск, УлГТУ, 2009. - С. 114-115.

2. Доманов A.B. Регулятор переменного напряжения / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // XI МНТК Информационно-вычислительные технологии и их приложения. - Пенза, Ноябрь, 2009. — С. 94-97.

3. Доманов A.B. Регулятор переменного напряжения / В.И. Доманов, A.B. Доманов, И.Ю. Муллин // Вестник Ульяновского государственного технического университета №2. - 2009. - С. 32-35.

4. Муллин И.Ю. Регулятор переменного напряжения / И.Ю. Муллин // Сборник аннотаций проектов молодежного инновационного форума. - Ульяновск, 2009. -С. 111-112.

5. Карпухин К.Е. Регулируемый источник трехфазного напряжения / И.Ю. Муллин, К.Е. Карпухин, A.B. Мишин, А.Р. Шириев // Сборник аннотаций проектов молодежного инновационного форума. - Ульяновск, 2010. - С. 111-112.

6. Муллин И.Ю. Устройство пуска асинхронного двигателя / И.Ю. Муллин // Сборник аннотаций проектов молодежного инновационного форума. - Ульяновск 2011.-С. 262-265.

7. Доманов В.И. Расчет выходного фильтра ШИМ регулятора напряжения / В.И. Доманов, К.Е. Карпухин, И.Ю. Муллин // Сборник научных трудов, Вопросы теории и проектирования электрических машин. - Ульяновск, 2011. - С. 136-141.

8. Виноградов С.С. Синтез крановых электроприводов с ограничением рывка / С.С. Виноградов, A.B. Гордеев, И.Ю. Муллин // Вестник Ульяновского государственного технического университета. -2012. -№2. - С. 42-49.

9. Гордеев A.B. Система управления грузоподъемными машинами. / A.B. Гордеев, И.Ю. Муллин // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии, IV Международная научно-техническая конференция, 4.1. -Тольятти, 2012. - С. 88-93.

10. Гордеев A.B. Управление грузоподъемными механизмами. / И.Ю. Муллин, A.B. Гордеев // Электрические аппараты и электротехнические комплексы и системы, Международная научно-практическая конференция. - Ульяновск, 2012 - С 143144.

11. Гордеев A.B. Крановые электроприводы с вычислением угла раскачивания груза. / A.B. Гордеев, И.Ю. Муллин // Електротехшчш i електромехашчш системи, матер^али XVII Всеукрашсько1 студенческо! науково-техшчшм конференцп. -Севастополь, 2012.-С. 87-88.

12. Domanov A.V. Synthesis of a Control System for Hoisting Devices / V.l. Domanov, A.V. Domanov, and I.Yu. Mullin // Russian Electrical Engineering. - 2012 - N>2 -P. 96.

Список используемых сокращений

АД — асинхронный двигатель

ГПМ - грузоподъемные механизмы

КЗ - короткозамкнутый

ТРН - гиристорный регулятор напряжения

ТрРН - транзисторный регулятор напряжения

ШИМ - широтно-импульсная модуляция

ШИП - широтно-импульсный преобразователь

ЭП — электропривод

Муллин Игорь Юрьевич Математическое моделирование и исследование систем управления грузоподъемных механизмов

Автореферат Подписано в печать 13.05.2013. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,40 Тираж 100 экз. Заказ 510. Типография УлГТУ. 432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32.