автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка и исследование моделей и алгоритмов для систем автоматизированного проектирования ферродиодных стабилизаторов напряжения

На правах рукописи

КУЗИН ЭДУАРД ВЛАДИСЛАВОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ДЛЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФЕРРОДИОДНЫХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Владикавказ -

003472940

Работа выполнена на кафедре «Промышленная электроника» в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете)

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Дедегкаев Альберт Гагеевич

доктор технических наук, профессор Мустафаев Гусейн Абакарович

кандидат технических наук, доцент Исраилов Рамзан Юнусович

НПК «Югцветметавтоматика», г. Владикавказ

со

Защита диссертации состоится ££ ¿¿¿ОмЛ> 2009 г. в /£ час. на заседании диссертационного совета Д 212.246.01 в Северо-Кавказском Ордена Дружбы Народов горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете).

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 362021, Россия, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44. Диссертационный совет Д 212.246.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СКГМИ (ГТУ).

Автореферат разослан £2 /¿.¿ЗиЛ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 212.246.01, к.т.н., доц. Аликов А.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Многообразие имеющихся стабилизаторов напряжения позволяет выбирать оптимальные варианты применения их в различных режимах и условиях эксплуатации. Вместе с тем существуют и нерешенные проблемы, в которых применение имеющихся стабилизаторов недостаточно эффективно, к ним относятся:

- значительная протяженность линий электропередач в горных и отдаленных районах, которая сказывается на качестве поставляемой энергии;

- перегрузки линии электропередач, связанные с развитием частного предпринимательства, строительством и т.д.;

- возникновение аномальных режимов работы.

Создание стабилизаторов напряжения, способных эффективно работать при тяжелых и аномальных режимах работы является актуальной задачей.

Однако создание нового высококачественного и конкурентоспособного стабилизатора в условиях рыночной экономики невозможно достичь без применения автоматизированного проектирования. Актуальность создания САПР возрастает в связи с многовариантностью задач проектирования силовых стабилизаторов, связанной с повышением предъявляемых к ним требований и стремлением обеспечить оптимальность проектируемого устройства по многим показателям и характеристикам одновременно. Но специфика задач, решаемых при проектировании нового технического объекта, обуславливает разработку специализированной системы автоматизированного проектирования, которая позволит достичь поставленной цели с максимальной эффективностью.

Разработка и внедрение специализированной САПР силовых стабилизаторов напряжения позволит повысить эффективность проведения проектных работ и сократить время разработки и цикл «идея -реализации - прототип - внедрение».

Целью диссертационной работы является разработка и исследование моделей и алгоритмов автоматизированного проектирования ферродиодных стабилизаторов напряжения (ФДСН).

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Разработка способа стабилизации напряжения в аномальных условиях эксплуатации.

2. Разработка методики анализа электромагнитных процессов ФДСН, позволяющего производить исследование характеристик в различных режимах работы.

3. Реализация многокритериального выбора альтернатив для поиска оптимального решения.

4. Исследование оптимального решения с целью выявления неустойчивых режимов работы.

Методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования, основанные на общих положениях методологии автоматизированного проектирования. Для проверки результатов многокритериальной оптимизации применялись лабораторные и производственные экспериментальные исследования.

Научная новизна работы:

1. Предложен способ стабилизации напряжения, позволивший решить проблему стабилизации сетевого напряжения в тяжелых и аномальных условиях эксплуатации.

2. Создана методика автоматизированного анализа процессов, протекающих в ФДСН, позволяющая проводить исследование параметров и характеристик в различных режимах работы стабилизатора напряжения. При разработке методики предложены:

• математическая модель ФДСН;

• процедура синтеза моделей элементов схемы;

• математическая и схемотехническая модели дросселя управления;

3. Разработана методика многокритериальной оптимизации выбранных параметров ФДСН, основанная на методе выделения области Парето из сформированного с помощью ЛПт-последовательности множества наборов параметров. Разработанный алгоритм, благодаря интерактивному способу реализации, повышает эффективность проведения оптимизации и обеспечивает удобство пользования, а именно: возможность просмотра одновременно нескольких этапов оптимизации, быстрые переходы на предыдущие или последующие этапы, па-

раллельный вывод на экран результатов оптимизации для совместного анализа и принятия решения.

4. Предложен метод автоматизированного анализа устойчивости работы проектируемого ФДСН, использующий в качестве критерия оценки годограф Михайлова.

Практическая значимость работы:

1. Разработанные в диссертационной работе методы и алгоритмы оптимизации позволяют уменьшить время и стоимость проектных работ, позволяют повысить эффективность научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и существенно сократить затраты на проведение экспериментальных работ с физическими образцами вновь проектируемых изделий.

2. Разработанные методики и алгоритмы составляют эффективный инструментарий автоматизированного проектирования электротехнических устройств.

Достоверность научных положений подтверждается результатами экспериментальных исследований в лабораторных и реальных условиях эксплуатации. Статистический анализ параметров проектируемых и уже работающих в промышленных условиях образцов ФДСН, подтверждает с инженерной точностью совпадение результатов расчетных и экспериментальных данных.

Апробация и реализация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на первой межрегиональной научной конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», - г. Ростов-на-Дону в 2006 г.; на 5 международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий», проведенной в г. Владикавказ в 2007 г.; на 6 международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелетий» - г. Тамбов в 2008 г.; в сборнике «Труды молодых ученых - выпуск 4, 2008 г.», СКГМИ (ГТУ) г. Владикавказ»; в рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК для публикации статей, «Известия ОрелГТУ - выпуск 4, 2008 г.», г. Орёл.

Разработанная методика САПР была внедрена в КБ ГГАУ.

Личный вклад автора. Основные научные положения, теоретические выводы и рекомендации, содержащиеся в главах 2, 3 и 4 полу-

чены автором самостоятельно.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 5 печатных работ. Получен 1 патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 101 наименования и 3 приложений. Общий объем диссертации 140 страниц машинописного текста, включая 46 рисунков и 3 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен обзор публикаций в отечественной и зарубежной печати, на основании которого обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования. Проведен анализ структур современных силовых стабилизаторов напряжения (ССН). Выявлены основные проблемы стабилизации сетевого напряжения, заключающиеся в недостаточной надежности тиристорно-ключевых структур при аномальных условиях эксплуатации. Выявлены особенности проектирования электротехнических устройств. Рассмотрены задачи, ставящиеся при их проектировании. Рассмотрен общий подход к проектированию силовых электротехнических устройств. Сделан вывод о целесообразности создания специализированных САПР силовых стабилизаторов напряжения. В результате поставлена задача проектирования.

Во второй главе предложен диод-но-ключевой способ стабилизации напряжения и схема силовой части ферро-диодного стабилизатора напряжения, реализующего данный способ (рисунок !)•

Проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей разработанного ФДСН и наиболее распространенных трансформаторно-ключевых стабилизаторов напряжения.

При исследовании работы стабилизатора было выявлено, что основными элементами, управляющими выходным напряжением являются диодные ключи, а трансформаторы

Рисунок 1 -Схема ФДСН

выполняют пассивную роль передающего звена. Сделан вывод, что для создания математической модели необходимо описать процесс работы диодных ключей. В результате формализации процесса работы диодного ключа получено аналитическое выражение зависимости напряжения диодного ключа от его параметров и величины тока управления.

2^2и(

г\урсо51-1у\ууцф-2.т

(О

Полученная модель требуется для вывода формул передаточных функций при параметрической оптимизации, при исследовании устойчивости работы стабилизатора.

Для проведения комплексного исследования электромагнитных процессов, протекающих в ФДСН, поставлена задача разработки компьютерной модели предлагаемого устройства. Вследствие этого был проведен анализ существующего программного обеспечения и анализ задач, возникающих при моделировании ССН.

Анализ задач показал, что для создания корректной модели электротехнического устройства необходимо знать следующую информацию о моделируемом объекте:

• принципиальную электрическую схему объекта;

• перечень элементов электрической схемы;

• справочные данные о параметрах и входных/выходных характеристиках элементов схемы.

Решение поставленных задач осуществляется посредством проведения следующих расчетов:

• расчет электрической схемы в статическом режиме;

• расчет динамических режимов;

• расчет частотных характеристик схемы;

• расчет спектральных составляющих выходных сигналов.

• расчет чувствительности выходных характеристик элементов схемы при изменении ее параметров.

С целью проведения качественного моделирования силовой схемы ФДСН с использованием стандартного программного обеспечения проведен анализ особенностей моделирования электрической схемы ФДСН на основе учета основных характеристик составляющих его

элементов.

Анализ применяемых программ, проведенный на основе учета режимов моделирования и особенностей встроенных моделей силовых элементов, показал, что моделирование дросселя управления (ДУ), в связи со спецификой его работы, невозможно стандартными элементами, находящимися в библиотеках компонентов программ моделирования. Решение этой проблемы возможно при разработке математической и компьютерной моделей дросселя управления. Вследствие этого, поставлена задача создания таких моделей.

Для эффективного моделирования предложена методика синтеза моделей схемы, процедура которой представлена на рисунке 2.

Следуя предложенной процедуре и с помощью математической модели процесса работы диодного ключа (1), была получена математическая модель дросселя управления (2).

1' = ™Чг\г У (2)

лсо И^/ф,

где / - длина средней линии магнитопровода,

со = 2 я/" ~ круговая частота,

Жр - число витков рабочей обмотки,

сечение сердечника магнитопровода, 1„у - ток протекающий через рабочую обмотку дросселя управления, /л0 = 0Ал ■ 1(Г6 Гн/ м - магнитная постоянная, 1У - ток управления,

Ву - магнитная проницаемость,

Н = и^лг напряженность магнитного поля.

Полученное аналитическое выражение показывает зависимость индуктивности рабочей обмотки ДУ от величины тока управления. При создании модели сделано допущение о том, что собственной индуктивностью обмотки можно пренебречь в связи с тем, что ее величина на два порядка меньше индуктивности намагничивания.

Полученная схемотехническая модель ДУ представлена на рисунке 3.

На рисунке 3 дроссель управления выделен пунктирным прямоугольником, невыделенная часть схемы реализует выпрямление напряжения управления и сглаживание пульсаций.

Рисунок 3 - Схемотехническая модель дросселя управления. Созданная модель, не реагирует на форму напряжения управления, а при вычислении величины индуктивностей рабочих обмоток, используется аналитическая зависимость (2). Вследствие этого изме-

нение индуктивностей рабочих обмоток модели максимально соответствует их изменению в реальном ДУ.

Схема состоит из диодов VD1-VD4, составляющих диодный мост; сопротивления Ry, характеризующего активное сопротивление обмотки управления Ly\ емкости С/, необходимой для сглаживания импульсов напряжения, снимаемого с выхода диодного моста.

Наличие выпрямителя в цепи управления позволяет использовать в качестве сигнала управления источник переменного напряжения, имитирующий напряжение рассогласования. Это позволяет при моделировании избежать сложного описания источника постоянного напряжения, величина которого меняется синхронно изменению амплитуды источника напряжения рассогласования, формируемого системой управления. Сопротивления R1 и R2 характеризуют активные

сопротивления рабочих обмоток дросселя управления, L1=L2 - индуктивности рабочих обмоток дросселя управления на схеме замещения представлены идеальными индуктивностями.

Приведено описание модели дросселя управления, позволяющее добавить ее в библиотеку программы схемотехнического моделирования PSpice Schematics, для дальнейшего ее использования при моделировании диод-но-ключевых структур.

Полученная модель позволяет имитировать работу диодного ключа, являющегося регулирующим звеном ФДСН и других диодно-ключевых структур, что позволит в дальнейшем существенно

ш

IV

Соаданне модели принципиальной схемы

г

Указание допущений, принятых при моделировании

Задаиие параметров элементов модели схемы

Выбор и осуществление анализа модели схемы

VI

Оценка соответствия модели исходной схеме

VII

Документирование результатов моделирования

Рисунок 4 - Методика моделирования ФДСН.

уменьшить объем вычислительных затрат при синтезе и анализе схем. Для проведения компьютерного моделирования ФДСН разработана методика (представлена на рисунке 4), в результате выполнения которой полученная модель максимально соответствует исходной схеме. Реализация предложенной методики осуществляется посредством программы моделирования, которая должна удовлетворять следующим требованиям:

• обладать расширенной библиотекой компонентов;

• иметь возможность осуществлять моделирование на схемотехническом, логическом и функциональном уровнях;

• иметь стандартный формат задания моделей и компонентов, для совместимости с другими системами моделирования;

• иметь возможность добавления моделей и их описания в библиотеку компонентов.

Для исследования предлагаемой методики проведено моделирование ФДСН, рассчитанного на максимальную мощность нагрузки 10 кВА и диапазон входного напряжения 130^-220 В, и построены графики сравнения результатов моделирования с данными реального образца (рисунке 5).

-I-1-I-1-► -1-1-!-1-1-1-1 I

20 30 40 50 140 160 180 200 220 240 2Б0 280 ис

Рисунок 5 - Графики сравнения результатов моделирования (1) с экспериментальными данными (2).

Коэффициент среднего отклонения результатов моделирования от результатов эксперимента с реальным образцом получился равным 7%. Незначительные отклонения говорят о целесообразности применения предложенных методик, алгоритмов и разработанных моделей при моделировании ФДСН и диодно-юпочевых структур.

В третьей главе приведены результаты разработки алгоритма многокритериальной оптимизации и анализа устойчивости ФДСН.

Правильный выбор критериев оптимальности обеспечивает эффективное проектирование ФДСН. Массогабаритные показатели дросселя управления и выходного трансформатора составляют 90% от всего стабилизатора напряжения, следовательно, выбор критериев массо-габаритной оптимизации этих блоков в качестве критериев оптимальности стабилизатора является обоснованным. Одним из важнейших универсальных энергетических показателей любых электротехнических устройств является КПД, поэтому выбираем его в качестве критерия оптимальности. В результате, вектор критериев оптимальности ФДСН будет определяться следующими оптимизируемыми техническими характеристиками:

• габаритный объем дросселя управления -Уду\

• КПД стабилизатора напряжения - Г);

• Габаритный объем выходного трансформатора-УВт.

Для осуществления передачи информации между функциями цели, ограничениями к ним и характеристиками ФДСН в математической оптимизационной модели будем использовать варьируемые параметры, упорядоченное изменение которых дает возможность получения экстремального значения целевой функции. Силовая схема стабилизатора определяется вектором следующих управляемых технических параметров:

• амплитуда магнитной индукции в сердечнике дросселя управления,^^; .

• плотность тока рабочих обмоток дросселя управления}др\

• амплитуда магнитной индукции в сердечнике выходного трансформатора, ВтВт;

• плотность тока рабочей обмотки выходного трансформаторауВт.

В качестве функциональных ограничений были приняты:

• сечение магнитопровода дросселя управления - адр;

• сечение магнитопровода выходного трансформатора - аВт\

• относительная установленная мощность ФДСН -

В результате проведенных расчетов с учетом выделенных критериев были получены:

Критериальная модель объема дросселя управления:

Рф=[*02 + (*+2)2]-ОН-*02/2*)-

1i

с.

■Ргдр( 1 + а,)-102

14,44 -f-kc-kOK- Втдр ■ <рс ■ <рок ■ jdp

где 2

Лл —

с -¿с - относительная ширина окна сердечника дроссе-

1 + 4 с

ля управления,

х-с!a", y-bta - безразмерные коэффициенты,

cub - ширина окна и толщина сердечника соответственно,

Рг др - габаритная мощность дросселя управления, равная мощности,

приходящейся на один сердечник, Вт\

Ср - соотношение полной электромагнитной мощности и мощности каждой обмотки дросселя управления; г - соотношение плотностей токов обмоток; ii - относительный ток рабочей обмотки; /- частота напряжения сети, Гц\

кс - коэффициент заполнения сердечника пластинами магнитопровода; jdp - плотность тока рабочих обмоток дросселя управления, А/см2-, к0К - коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой; (рс - безразмерная величина, характеризующая геометрическое изображение объема сердечника;

<рок - безразмерная величина, характеризующая геометрическое изображение сечения окна сердечника; Втдр - амплитуда магнитной индукции сердечника, 7л. • Критериальная модель КПД ферродиодного стабилизатора напряжения:

Л = Рн-[Рн+ (PXYCVCBI дра]р Ю~3)+ {К ■ Pio' «V • 9а '4> ' а\Р) +

+ iPcKjcfd^aljO^) + (kT • р70 ■ <рок1 ■ (рш1 ■ Л ■ alm)Yl

где Рн - активная мощность нагрузки, Вт; К, <Рс, ВтйР: срОК, }др определены ранее;

кс1, <рс1, Вт й,„, <p0Kl, jBm параметры выходного трансформатора, определяются аналогично параметрам дросселя управления;

ср'Ргдр(1 + £>i)-Ю2 - ширина сердечника дросселя

*M-f-kc-k0K-Bmdp-(pc-<p0K-jdp управления;

сР'Ргi0 + «'i)-102 - ширина сердечника выход-

4,44-/-

кл' к0К ■

Вт ' Фс\ ' Фок\ ' J Вт

ного трансформатора;

РгI - габаритная мощность выходного трансформатора; рс - удельные потери в сердечнике; ус - удельный вес стали сердечника

9т, <Рю1 - безразмерные величины, характеризующие геометрическое изображение средней длины витка обмотки дросселя и выходного трансформатора соответственно;

kr - коэффициент увеличения удельного сопротивления проводов обмотки при нагреве;

Р7о - удельное сопротивление обмотки при температуре 70°с (температура окружающей среды принимается 20°с). • Критериальная модель объема выходного трансформатора:

VBm=[X0Bm+(XBm + 2f ]' (.У Вт + 4Вт 12хВт ) ' <4,'

где _ 2 ¡с3Вт -ЬВтсБт - относительная ширина окна сердечника

Х0Вт - 1 I

аВт\ 1 + 4 сВт выходного трансформатора,

хвт = свт I авт' Увт=ЬВт/аВп " безразмерные коэффициенты, характеризующие отношения параметров сердечника выходного трансформатора,

Свт и ЪВт - ширина окна и толщина сердечника выходного трансформатора соответственно.

Сделан вывод о невозможности применения традиционных методов сведения многокритериальной задачи к однокритериальной, так как происходит перенос неопределенности из пространства варьируемых параметров в пространство критериев. Выяснено, что процесс автоматизированного проектирования ФДСН носит итерационный характер и должен вестись в интерактивном режиме. Приведен и проанализирован процесс построения допустимого множества решений с

образованием множества эффективных точек - точек Парето. С учетом вышеизложенного сформулирована задача многокритериальной оптимизации ФДСН согласно выбранным ранее критериям оптимизации и внутренним варьируемым параметрам проектируемого объекта. Принято, что технические характеристики дросселя управления и выходного трансформатора полностью описывают содержание работы ФДСН и представляют собой вектор выделенных технических внутренних варьируемых параметров. При этом параметрическая оптимизация ферродиодного стабилизатора напряжения осуществляется вектором критериев оптимизации, описанным ранее. Задача многокритериальной параметрической оптимизации ФДСН сформулирована следующим образом:

F( X ) -> шах,

U 4,44 -Втг ■<?, •(>_ ■;„ J

+ Р„-\Р„ + (рЛ,Г,<Г,В1*<1*10-')+ (к, ■ рт-<р„ -tp.-Л, ■„>) +

+ + -р70 -v¡m-¡р.-)]. -а')] 1 -

[ V4-44 ■/-вт„-я>, J

GI.X) > O.G(X) = тХ).а,1Х),аг{Х));

ií^ «i— ib.«, 1 [ i Вт сшл ^ Jim ^ Jim m« > J Mf nwi ^ J ¿¡j, - j ftp mu ]

где x - вектор оптимизируемых параметров; F(X) ~ вектор критериев оптимальности;

G(X) ~ функции ограничения на область изменения технических характеристик ФДСН;

D - область допустимых значений параметров; a¡, Ъ, - параметрические ограничения.

Из существующего многообразия методов многокритериальной оптимизации, с учетом следующих выделенных особенностей задачи оптимизации ФДСН:

• наличие противоречивости скалярных критериев, входящих в векторный критерий оптимальности;

• неявный характер задания зависимостей частных критериев от варьируемых параметров, поэтому нельзя предсказать характер этих зависимостей, в частности их выпуклость или вогнутость;

ИггпАнЫе Ввод пьр а млри чей к 11 и, фу1

«грашгчиниЙ ФЛСП, шиимс критерием данные | качеств. Ввод числя ншо* поиска.

I Ф0|)МИрГ)В11И11 с 1 ЛГТт-посаелоя8тс.Л1»оо'

I этап

'¡4>р миронам не множат пробных точек «счстядп* ФДСН

Вылсясине множютпа то удонлетворягошнх

ограничениям

• возможность наличия несвязности области допустимых значений; за основу был выбран метод, реализующий идею просмотра множест-

Бнешние данные I Внутренние ™ ВОЗМОЖНЫХ ВарИаНТОВ

процедуры решений при минимуме вычислений, благодаря ис-

пользованию ЛПт-последовательности , предложенный И.М. Соболем и Р.Б. Статниковым. Этот метод обладает рядом следующих преимуществ:

• возможность осуществления коррекции постановки задачи в процессе диалога проектировщика с ЭВМ;

• допустимость наличия противоречивости критериев оптимизации;

• возможность наличия несвязности области допустимых значений.

Однако в этом методе для выбора окончательного решения проектировщику предлагается только область Парето, а величина ее, при решении поставленной задачи, может быть довольно большой, и процесс принятия решения проектировщиком становится довольно трудоемким. С целью решения указанной проблемы разработана блок-схема алгоритма, предусматривающего сужение области Парето и реализующего в процессе диалога параметрическую оптимизацию ФДСН (рисунок 6).

Выделение области Парето из области допустимых значений, происходит автоматически, с помощью разработанного алгоритма, представленного на рисунке 7. Предложенный алгоритм позволяет за

Рисунок 6 — Блок-схема алгоритма многокритериальной оптимизации ФДСН.

минимальное число циклов реализовать в два этапа правило выделения области эффективных точек из области допустимых значений.

Произведено сужение области Парето предложенными известными принципами выбора альтернатив:

• Принцип наименьшего отклонения. Функция выбора следующая:

М|к.#сгпк1л1тусти«ы» рсшсип?) I)

Выйор 1-го егги 0

I

n-a6opj.ro сстгаГ)

Принцип макснмакса. Функция выбора следующая:

Ф(Х ,)= тах

тахук(Х)

к=1,з

• Принцип Лапласа. Решение выбирается посредством формулы:

ф(Х ор,)= шах

Рисунок 7- Алгоритм выделения области Парето.

• Принцип компромисса. Формула следующая:

/=1

5

!«,=!•

1=1

Затем проектировщику предоставляются таблицы области Парето, таблица результатов принципов выбора и графическая интерпретация области допустимых значений с выделенной областью Парето. Исследуя эти результаты, проектировщик производит выбор оптимального решения или принимает решение об изменении тех или иных исходных данных.

После выбора оптимального набора параметров проводится проверка устойчивости работы стабилизатора, так как ФДСН является системой автоматического регулирования (утверждение доказывается рисунком 8, на котором представлена функционально-логическая схема ФДСН), параметры которой нужно выбирать исходя из обеспе-

чения условии устойчивости.

Для исследования устойчивости после проведения оптимизации был разработан метод автоматизированного анализа устойчивости,

позволяющий на стадии проектирования выявлять неустойчивые проектные решения. В методе используется критерий Михайлова, основанный на анализе годографа характеристического вектора замкнутой системы. Для реализации проверки на устойчивость ФДСН на стадии проектирования разработана следующая

Рисунок 8 - Функционально-логическая схема ФДСН.

методика:

1. Строится функционально-логическая схема проектируемого ФДСН (рисунок 8), состоящая из блоков, характеризующих передаточные функции основных элементов.

2. Составляются уравнения передаточных функций каждого блока схемы. В нашем случае получены следующие уравнения:

Кх(р) - К» КЛр)_К,г[{1 + кт)-Т1втР^1]^ к =_К^-Ь + ктЛт^+х} ' "" " Т.„Р+1

i+V

ТтР+1

где Тду, Тш, Твст ~ постоянные времени,

К)У, Кт, К„ст - коэффициенты усиления по напряжению,

Р - оператор Лапласа.

3. Составляется передаточная функция разомкнутой системы ФДСН.

К =

1

¥+тдурУ{\ + твтр)-{\ + твстрУ ">'\

tКду{КвтТшр2Тес/п + KsmTlmlp +

+ ^«ЛтР^Ля. + К «Л« PkT + &emTecmP + Квт + K вспРишР^вт +

* ^■ecm^lecmP + ^ecm^lecmP встает ^всггХ\встР^Твст + ^Kcm^emP ^встУ\

4. Рассчитывается передаточная функция замкнутой системы по формуле:

Р(Р) .

К0(р) =

Р(р) + 0(р)

5. Выводится выражение оператора замкнутой системы. В нашем случае получилось следующее уравнение:

D(p) = {Тду^етГест) Р + ^ду^ест^Хвст^Твст^вт + Твоп^т, + ^á>-KmTlemTKm +

+ К,)уКетТ1втктТв<:т + ТдуТвт + ТдуТвст + К fyKeimTíecmTem) р + (Тет + ^■¿yKm¡Tecm + + KdyKemTUm + Тду + Kd>,KemTUmkT + KdyKeLmTu¡:mklecm + KóyKecmTem + + + Tec„)p + KdyKem +1 + КдуКвст - О

6. Перевод выражения из операторной формы (р) в частотную (jco). 7;. Выделение из оператора вещественной и мнимой частей. В результате чего получилась система уравнений:

U(со) - kúyKem +1 + КдуКвст — (Ь.дуКвстТ1есткТвстТвт + ТешТш +

+ KdyKemTíemTecm + КдуКетТ]етктТест + ТдуТет + Тд)Твст + К^К^Т^^Т^со1

V(a>) = {Tem + K^KJT^, + KáyKmTu„ + Тду + K^K^T^kj +

+ KdyKecmT[ec„,kTei:m + КйуКвстТвт + Ь.,)уКестТ]есг11 + T6Cm )a - (ТдуТвтТвС111 )со

8. Строится годограф Михайлова. Для этого необходимо, на основании данных оптимизации, произвести расчет всех коэффициентов

и подставить в систему урав-

( НачлПО ]

--нении, полученную на предыдущем шаге. Далее, изменяя со, рассчитываются уравнения, и значения откладываются на графике, координатами которого являются U(co) и V(co). 9. Вывод результатов проверки состоит в определении по форме годографа устойчивости системы на основании критерия Михайлова. Блок-схема алгоритма автоматизированного анализа устойчивости ФДСН представлена на рисунке 9.

Процесс определения устойчивости происходит в диалоговом режиме проектировщика и ЭВМ следующим образом: проектировщик, после

Рисунок 9 - Блок-схема алгоритма автоматизированного анализа устойчивости ФДСН.

Технические задание

уДа

Формулировка чххгшня на мо.л.\11фоа;н!Н1: схемы

Молслиромнис сшпситровиццоП с комы

выбора оптимальных параметров ФДСН, вводит число шагов, размер шага, необходимые для анализа устойчивости. После чего ЭВМ производит расчет формул, описывающих функционально-логическую схему (рисунке 8), и выводит в виде результата годограф.

Разработанные методика параметрической оптимизации и метод автоматизированного анализа устойчивости позволяют сократить время проектирования и избежать лишних затрат, связанных с созданием физического образца, подбором параметров, исследованием на устойчивость работы.

В четвертой главе приведены результаты разработки и исследования диалогового алгоритма автоматизированного проектирования силовых блоков ФДСН.

Для построения эффективной структуры подсистемы автоматизированного проектирования ФДСН, проведен анализ основных требований, предъявляемых к САПР.

Разработана блок-схема процесса диалогового проектирования ФДСН, представленная на рисунке 10.

Разработанную подсистему, возможно, использовать в составе комплексной САПР стабилизаторов напряжения.

Докуметироншшс рсчуш.тагов проект"ipoB.ii,

На следующий уровень проектирования

Рисунок 10 - Блок-схема процесса диалогового проектирования ФДСН.

Проведена оценка эффективности разработанного диалогового алгоритма автоматизированного проектирования ФДСН путем сравнительного анализа результатов традиционного проектирования с результатами проектирования, полученными с использованием предложенного алгоритма. В результате чего установлено, что его применение позволяет существенно (на 30 + 35 %) сократить время проектирования при выполнении с достаточной точностью всех заданных требований по качеству электрических параметров и технико-экономических показателей в целом.

В приложениях приведены: описание модели дросселя управления на входном языке программы моделирования PSpice Schematics, листинг программы на языке С++ Builder, реализующей предложенный алгоритм многокритериальной оптимизации и алгоритм анализа устойчивости, а также документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в работе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ особенностей задач автоматизированного проектирования электротехнических устройств. Исследованы структура и принципы работы наиболее распространенных стабилизаторов напряжения и определены основные направления повышения их качественных показателей.

2. Предложен диодно-ключевой способ стабилизации напряжения и схема ферродиодного стабилизатора напряжения, реализующая его. Проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей промышленно-выпускаемых стабилизаторов с предложенным ФДСН, в результате чего доказана актуальность применения ФДСН для стабилизации напряжения в тяжелых условиях эксплуатации. Выполнена разработка математической модели ФДСН. Исследованы задачи моделирования ФДСН, в результате чего разработаны математическая и схемотехническая модели дросселя управления, который является силовым регулирующим звеном ФДСН. На основании проведенных исследований предложен алгоритм моделирования ФДСН,

Установлена эффективность применения разработанных моделей и алгоритма при моделировании ФДСН.

3. Осуществлена постановка задачи параметрической оптимизации ФДСН. Произведен выбор основных критериев ФДСН и выделены значимые параметры с учетом выбранных основных свойств. Описаны зависимости выбранных критериев оптимальности от значимых параметров. Сформулирована задача многокритериальной параметрической оптимизации ФДСН. Осуществлен выбор метода оптимизации, соответствующий поставленной задаче и сформулированным особенностям ФДСН, и обоснована эффективность его применения. Предложен метод автоматизированного анализа устойчивости проектируемого ФДСН, позволяющий на стадии проектирован™ после проведения оптимизации выявлять проектные решения, для которых не выполняется условие устойчивости.

4. Разработана подсистема САПР ФДСН, позволяющая производить расчет оптимальных параметров и анализ устойчивости проектируемого ФДСН. Показана эффективность предложенной в диссертации методологии автоматизированного проектирования и анализа устойчивости на примере ее использования при разработке ферроди-одного стабилизатора переменного напряжения.

5. Основные научно-технические результаты работы приняты к внедрению в КБ ГГАУ при проектировании стабилизаторов сетевого напряжения промышленного и бытового назначения.

6. Предложенные методы и алгоритмы в форме прикладных программ используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ) в составе курсов «САПР», «Устройства преобразовательной техники» и «Энергетическая электроника».

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Журналы, рекомендованные ВАК:

1. Дедегкаев А.Г., Кузин Э.В. Функционально-логическая модель САПР ферродиодного стабилизатора напряжения. Научный журнал «Известия ОрелГТУ» №4. - Орел, 2008, с.3-8.

Патенты:

2. Кузин В.А., Кузин Э.В., Басиев Т.С. Диодно-ключевой способ стабилизации напряжения. Патент № 2262795 РФ, 2005.

Другие труды:

3. Дедегкаев А.Г., Кузин Э.В. Аппроксимация кривой намагничивания ферродиодного стабилизатора напряжения. Материалы 6-ой международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий». - Владикавказ, 28-30 мая 2007, с.672-674.

4. Кузин Э.В. Аналитический метод параметрической оптимизации ферродиодного стабилизатора напряжения. Сборник материалов 5-й международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелений». - Тамбов, 26-27 октября 2008, с.167-169.

5. Дедегкаев А.Г., Кузин Э.В. Современные проблемы радиоэлектроники: Сборник научных трудов. Вып.1. - Ростов-на-Дону: РГПУ, 2006. с.278-281

6. Кузин Э.В. Метод анализа устойчивости для САПР ферроди-одных стабилизаторов напряжения. Труды молодых ученых №4. -Владикавказ, 2008, с.74-78.

Сдано в набор 7.05.2009 г., подписано в печать 14.05.2009 г. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 177

Издательство «Терек». Подразделение оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ), 362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44

СОДЕРЖАНИЕ.:.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ.

1.1. Анализ структур современных силовых стабилизаторов напряжения.

1.2. Особенности и задачи автомтизированного проектирования электротехнических устройств.

1.3. Обоснование необходимости создания САПР ССН и постановка задачи проектирования.

Выводы по главе.

Глава 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ДИОДНО-КЛЮЧЕВОГО СПОСОБА СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ. МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ ФДСН.;.

2.1. Диодно-ключевой способ стабилизации напряжения.

2.2. Сравнительный анализ технико-экономических показателей ТКСН и ФДСН.

2.3. Математическая модель ферродиодного стабилизатора напряжения.

2.4. Задачи компьютерного моделирования диодно-ключевых стабилизаторов напряжения.

2.5. Метод моделирования ФДСН.

2.6. Исследование и анализ метода схемотехнического моделирования

ФДСН.

Выводы по главе.

Глава 3. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ФДСН И АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ.

3.1. Постановка задач параметрическогй оптимизации ФДСН.

3.2. Выбор критериев оптимальности и значимых параметров ФДСН.

3.3. Постановка задачи многокритериальной оптимизации ФДСН.

3.4. Выбор и обоснование метода многокритериальной параметрической оптимизации ФДСН.

3.5. Алгоритм реализации метода параметрической оптимизации ФДСН.

3.6. Разработка алгоритма автоматизированного анализа устойчивости проектируемого ФДСН.

Выводы по главе.

Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ САПР ФДСН.

4.1. Основные требования, предъявляемые к САПР.

4.2. Разработка структуры процесса автоматизированного проектирования ФДСН.

4.3. Практическая реализация САПР ферродиодного стабилизаторов напряжения.

Выводы по главе.

Актуальность работы. Проектирование электротехнического устройства - это создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще несуществующего объекта. Образ объекта может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса -эвристически или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. Но в любом случае инженерное проектирование начинается при наличии выраженной потребности общества в требуемых технических объектах [1].

Многообразие имеющихся силовых стабилизаторов напряжения (ССН) позволяет выбирать оптимальные варианты применения их в различных режимах и условиях эксплуатации. Вместе с тем существуют и нерешенные проблемы, в которых применение существующих ССН недостаточно эффективно, к ним относятся:

• значительная протяженность линий электропередач в горных и отдаленных районах, которая сказывается на качестве поставляемой энергии;

• перегрузки линии электропередач, связанные с развитием частного предпринимательства, строительством и т.д.;

• возникновение аномальных режимов работы, таких как режим короткого замыкания, возникающий при работе бытовых сварочных аппаратов, при пуске инерционного электропривода (пресс, компрессоры, насосы и др.)

Создание ССН, способных эффективно работать при тяжелых и аномальных режимах эксплуатации, является актуальной задачей.

Однако создание нового высококачественного и конкурентоспособного стабилизатора в условиях рыночной экономики невозможно достичь без применения автоматизированного проектирования. Актуальность создания САПР ССН возрастает в связи с многовариантностью задач проектирования ССН, связанной с повышением предъявляемых к ним требований и стремлением обеспечить оптимальность проектируемого устройства по многим показателям и характеристикам одновременно. Но специфика задач, решаемых при проектировании нового технического объекта, обуславливает разработку специализированной САПР, которая позволит достичь поставленной цели с максимальной эффективностью.

Разработка и внедрение специализированной САПР ССН позволит повысить эффективность проведения проектных работ и сократить время разработки и сам цикл «идея - реализации - прототип — внедрение».

Целью диссертационной работы является разработка и исследование моделей и алгоритмов автоматизированного проектирования ферродиодных стабилизаторов напряжения (ФДСН).

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Разработка способа стабилизации напряжения в аномальных условиях эксплуатации.

2. Разработка методики анализа электромагнитных процессов ФДСН, позволяющей проводить исследование характеристик в различных режимах работы.

3. Реализация многокритериального выбора альтернатив для поиска оптимального решения.

4. Исследование оптимального решения с целью выявления неустойчивых режимов работы.

Методы исследования. В работе использованы методы математического моделирования, основанные на общих положениях методологии автоматизированного проектирования. Для проверки результатов многокритериальной оптимизации применялись лабораторные и производственные экспериментальные исследования.

Научная новизна работы:

1. Предложен способ стабилизации напряжения, позволивший решить проблему стабилизации сетевого напряжения в тяжелых и аномальных условиях эксплуатации.

2. Предложена методика автоматизированного анализа процессов, протекающих в ФДСН, позволяющая проводить исследование параметров и характеристик в различных режимах работы стабилизатора напряжения. При разработке методики были предложены и сформулированы:

• математическая модель ФДСН;

• алгоритм синтеза моделей элементов схемы; о математическая и схемотехническая модели дросселя управления;

3. Разработан и исследован способ улучшения технико-экономических показателей ФДСН на основе метода многокритериальной оптимизации с последующим анализом устойчивости. В результате получены и сформулированы:

• критериальные модели выделенных технико-экономических показателей ФДСН;

• математическая постановка задачи оптимизации проектных параметров ФДСН;

• алгоритм многокритериальной оптимизации ФДСН;

• алгоритм автоматизированного анализа устойчивости.

4. На основании полученных моделей и алгоритмов разработана структура подсистемы автоматизированного проектирования ФДСН для использования в составе комплексной САПР силовых стабилизаторов.

Практическая значимость работы:

1. Разработанные в диссертационной работе модели и алгоритмы позволяют уменьшить время и стоимость проектных работ, позволяют повысить эффективность научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и существенно сократить затраты на проведение экспериментальных работ с физическими образцами вновь проектируемых изделий.

2. Разработанные методики и алгоритмы их реализации составляют эффективный инструментарий автоматизированного проектирования электротехнических устройств.

3. Результаты диссертационной работы используются в научно-исследовательской учебно-производственной лаборатории Горского государственного аграрного университета (г. Владикавказ) при проектировании ферродиодных стабилизаторов напряжения. В результате внедрения методик, разработанных в диссертационной работе, себестоимость проектируемых ФДСН снизилась на 28% при улучшении технических характеристик изготовляемых устройств.

4. Основные результаты и материалы работы используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ).

Достоверность научных положений, разработанных в диссертационной работе, подтверждается результатами экспериментальных исследований в лабораторных и реальных условиях эксплуатации. Статистический анализ параметров проектируемых и уже работающих в промышленных условиях образцов ФДСН, подтверждает с инженерной точностью совпадение результатов расчетных и экспериментальных данных.

На защиту выносятся: Методика схемотехнического моделирования диодно-ключевых структур на основе современного программного обеспечения. в Способ улучшения технико-экономических характеристик ФДСН на основе алгоритма многокритериальной оптимизации. Диалоговый алгоритм автоматизированного проектирования ФДСН.

Апробация и реализация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на первой Межрегиональной научно-практической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», - г. Ростов-на-Дону в 2006 г.; на 5 международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» проведенной в г. Владикавказ в 2007 г.; на 6 международной научно-практической конференции «Наука на рубеже тысячелетий» - г. Тамбов в 2008 г.; в сборнике «Труды молодых ученых -выпуск 4, 2008 г.», СКГМИ (ГТУ) г. Владикавказ»; в рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК для публикации статей, «Известия ОрелГТУ - выпуск 4, 2008 г.», г. Орёл.

Разработанная методика САПР внедрена в НИУПЛ ГГАУ для проектирования стабилизаторов напряжения различной мощности.

Личный вклад автора. Основные научные положения, теоретические выводы и рекомендации, содержащиеся в главах 2, 3 и 4 получены автором самостоятельно.

Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 101 наименования и 3 приложений. Общий объем диссертации 140 страниц машинописного текста, включая 46 рисунков и 3 таблицы.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

На основе разработанных в предыдущих главах моделей и алгоритмов схемотехнического моделирования, многокритериальной параметрической оптимизации и анализа устойчивости предложена структура процесса диалогового автоматизированного проектирования ферродиодных стабилизаторов напряжения.

Осуществлено решение задачи проектирования ферродиодного стабилизатора напряжения при использовании разработанной структуры.

Осуществлена оценка эффективности применения предложенной структуры автоматизированного проектирования ФДСН. В результате показано, что при ее использовании время проектирования существенно сокращается по сравнению с традиционным неавтоматизированным проектированием при выполнении всех требований технического задания по качеству электрических, массогабаритных и технико-экономических показателей в целом.

Заключение

В результате проведенных в работе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ проблем, возникающих при стабилизации сетевого напряжения. Проведен анализ особенностей задач автоматизированного проектирования электротехнических устройств. Исследованы структура и принципы работы наиболее распространенных стабилизаторов напряжения и определены основные направления повышения их качественных показателей.

2. Предложен диодно-ключевой способ стабилизации напряжения и схема ферродиодного стабилизатора напряжения, реализующая его. Проведен сравнительный анализ технико-экономических показателей наиболее распространенных стабилизаторов с предложенным ФДСН, в результате чего доказана актуальность применения ФДСН для стабилизации напряжения в экстремальных условиях эксплуатации. Выполнена разработка математической модели ФДСН. Исследованы задачи моделирования ФДСН, в результате чего разработаны математическая и схемотехническая модели дросселя управления, который является силовым регулирующим звеном ФДСН. На основании проведенных исследований предложен алгоритм моделирования ФДСН. Установлена эффективность применения разработанных моделей и алгоритма при моделировании ФДСН.

3. Осуществлена постановка задачи параметрической оптимизации ФДСН. Произведен выбор основных критериев ФДСН и выделены значимые параметры с учетом выбранных основных свойств. Описаны зависимости выбранных критериев оптимальности от значимых параметров. Произведена формулировка задачи многокритериальной параметрической оптимизации ФДСН. Осуществлен выбор метода оптимизации, удовлетворяющий поставленной задаче и сформулированным особенностям ФДСН, и обоснована эффективность его применения. Разработан алгоритм автоматизированного анализа устойчивости проектируемого ФДСН, позволяющий на стадии проектирования выявлять, после проведения оптимизации, проектные решения, для которых не выполняется условие устойчивости.

4. Разработана подсистема САПР ФДСН, позволяющая производить расчет оптимальных параметров и проводить анализ устойчивости проектируемого ФДСН на стадии проектирования сразу после проведения параметрической оптимизации.

5. Показана эффективность предложенной в диссертации методологии автоматизированного проектирования и анализа устойчивости на примере ее использования при разработке ферродиодного стабилизатора переменного напряжения. В результате чего было выявлено, что время проектирования сократилось на 35-40%, а разработанный стабилизатор по технико-экономическим показателям превосходит на 30% образец, спроектированный классическим способом.

6. Основные научно-технические результаты работы приняты к внедрению в НИУПЛ ГГАУ при проектировании стабилизаторов сетевого напряжения промышленного и бытового назначения.

7. Предложенные алгоритмы в форме прикладных программ используется в учебном процессе СКГМИ (ГТУ) в составе курсов «САПР», «Устройства преобразовательной техники» и «Энергетическая электроника».

1. Кулон Ж.Л. САПР в электротехнике / Ж. Л. Кулон, Ж.К. Сабоннадьер М.: Мир, 1988. - 9 с.

2. Царенко А.И., Серегин Д.А. Новые подходы к построению статических преобразователей электрической энергии //Вестник Московского энергетического института. № 1.- 2008.-С. 98-104.

3. Пакидов А.П. Базовые показатели качества унифицированных вторичных источников питания / А.П. Пакидов, В.Ф. Худяков // Электронная техника, сер 8. 1978. 23 с.

4. Липковский К.А. Трансформаторно-ключевые исполнительные структуры преобразователей переменного напряжения / К.А. Липковский. -Киев: Наукова думка, 1983. 216 с.

5. Миловзоров В.П. Дискретные стабилизаторы и формирователи напряжения / В.П. Миловзоров, А.К. Мусолин. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 248 с.

6. Тонкаль В.Е. Синтез автономных инверторов модуляционного типа / В.Е. Тонкаль Киев: Наукова думка, 1979. — 207 с.

7. Тонкаль В.Е. Трансформаторно-тиристорный регулятор стабилизированного напряжения — в кн.: Оптимизация устройств преобразовательной техники / В.Е. Тонкаль и др. Киев: Наукова думка, 1977.-С. 86-93.

8. Кобзев А.В. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным широтно-импульсным регулированием / А.В. Кобзев и др. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 152 с.

9. Кожарский Г.В. Методы автоматизированного проектирования источников вторичного электропитания / Кожарский Г.В., Орехов В.И. — М.: Радио и связь, 1985. — 7-12 с.

10. Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники / И.М. Чиженко, B.C. Руденко, В.Н. Сенько. М.: «Высшая школа», 1974. - 80 с.

11. Федюшкин . В.Н. Автоматизация проектирования электротехнических изделий / В.Н. Федюшкин, JI.B. Мазия // Изв. вузов СССР. Электромеханика. 1981. - №6 - 28 с.

12. Петренко А.И. Основы построения систем автоматизированного проектирования / А.И. Петренко, О.И. Семенков К.: Вища школа, 1984.

13. ГОСТ 23501.101-87. Системы автоматизированного проектирования. Основные положения. — М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1987.- 11 с.

14. ГОСТ 23501.108-85. Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначения. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1985. - 16 с.

15. Жуйков В.Я. Автоматизированное проектирование силовых электронных схем / В.Я. Жуйков и др. Киев: Тэхника, 1988. - 184 с.

16. Хек К. Магнитные материалы и их техническое применение / К. Хек. М.: «Энергия», 1973. - 7-17 с.

17. Ортега Д. Итерационные методы решения нелинейных систем уравнения со многими неизвестными / Д. Ортега, В. Раиболдт. М.: «Мир», 1975.-36 с.

18. Кузин JI.T. Основы кибернетики / JI.T. Кузин М.: «Энергия», 1973. -57 с.

19. Ильин В.Н. Машинное проектирование электронных схем / В.Н. Ильин М.: «Энергия», 1972. - 88-97 с.

20. Букреев С.С. Силовые электронные устройства: Введение в автоматизированное проектирование / С.С. Букреев — М.: Радио и связь, 1982.- 256 с.

21. Ферради Д. Оценка производительности вычислительных систем / Д. Ферради -М.: Мир, 1981. 42 с.

22. Глориозов Е.Л. Введение в автоматизацию схемотехнического проектирования / Е.Л. Глориозов, В.Г. Ссорин, П.П. Сыпчук. — М.: «Советское радио», 1976. 65 с.

23. Авербух Я.Б. Совместная работа ЭВМ М-222 и «Наир» при решении задач машинного проектирования / Я.Б. Авербух, Г.В. Кожарский // Обмен опытом в радиопромышленности, вып. 2. 1977. — 16 с.

24. Сиротко В.К. Основные характеристики системы автоматического проектирования / В.К. Сиротко Изв. ЛЭТИ, 1977. - 34 с.

25. Глориозов Е.Л. Структурный схемотехнический синтез электронных систем / Е.Л. Глориозов, В.П. Панферов. // Известия вузов. Радиоэлектроника. №6, 1981. 80-84 с.

26. Ильин В.Н. Разработка и применение программ автоматизации схемотехнического проектирования / В.Н. Ильин, В.Л. Коган М.: Радио и связь, 1984.

27. Хайнеман P. PSpice. Моделирование работы электронных схем / Р. Хайнеман М.: ДМК Пресс, 2001. - 336 с.

28. Патент РФ №2262795, МКИ6. Ферродиодный способ стабилизации напряжения и устройство для его осуществления / В.А. Кузин, Э.В. Кузин, Т.С. Басиев. — Опубл. 2005.

29. Розенблат М.А. Магнитные усилители с самонасыщением / М.А. Розенблат. — М.: «Госэнергоиздат», 1963. 12 с.

30. Липман Р.А. Быстродействующие магнитные и магнитно-полупроводниковые усилители / Р.А. Липман, И.Б. Негневицкий. — М.: «Госэнергоиздат», 1960. — 46 с.

31. Тищенко Н.М. Бесконтактные магнитные реле / Н.М. Тищенко. -М.: «Госэнергоиздат», 1961. 30 с.

32. Шумков Ю.М. Расчет и моделирование вторичных источников питания на ЭЦВМ. Вкн.: Устройства вторичных источников электропитания / Ю.М. Шумков, В.М. Эйдльмант. М.: «Изд. МДНТП», 1976. - 127-141 с.

33. Калахан Д. Методы машинного расчета электронных схем / Д. Калахан М.: «Мир», 1974. - 7-17 с.

34. Дедегкаев А.Г., Кузин Э.В. Аппроксимация кривой намагничивания ферродиодного стабилизатора напряжения // VI Международная конференция «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий», г. Владикавказ, 2007. 672 с.

35. Кузин Э.В., Дедегкаев А.Г. Разработка математической модели ферродиодного стабилизатора напряжения // I Межрегиональная научная конференция «Современные проблемы радиоэлектроники», г. Ростов-на-Дону, 2006. 278 с.

36. Лопухина Е.М. Генерация идей и инженерное творчество / Е.М. Лопухина, А.Б. Захаренко М.: Издательство МЭИ, 1999. - 48 с.

37. Grainger J. Power System Analysis / J. Grainger, W. Stevenson New York: McGraw-Hill, 1994. - 784 p.

38. Моделирование силовых вентильных преобразователей: сб. науч. тр. / редкол.: И.В. Волков (отв. ред.) и др. Киев: Ин-т электродинамики АН УССР, 1989.-202 с.

39. Анисимов В.И. Топологический расчет электронных схем / В.И. Анисимов Л.: «Энергия», 1977. - 240 с.

40. Анисимов В.И. Некоторые вопросы линейных графов / В.И. Анисимов // Автоматика и телемеханика. №8. 1976. - 56-63 с.

41. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов / П.М. Тихомиров. — М.: «Энергия», 1978.- 101-208 с.

42. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro Сар 6 / В.Д. Разевиг. М.: Горячая линия-Телеком, 2001. - 344 с.

43. Казанцев Ю.М. Оптимальное проектирование электромагнитных узлов статических преобразователей с использованием ЭВМ / Ю.М. Казанцев, А.И. Чернышев, Е.Н. Патлахов // Электромеханика и преобразовательная техника: сб. статей — Томск: ТГУ, 1984. -139 143 с.

44. Липковский К.А. Влияние активных сопротивлений обмоток на расчет трансформаторно-тиристорного регулятора напряжения. — В кн.: Современные задачи преобразовательной техники / К.А. Липковский., А.А. Озерянский. Киев: ИЭД АН УССР, 1975. - 248 - 252 с.

45. Кольвах В.Ф. Расчет и оптимизация электронных схем / В.Ф Кольвах, Д.В. Кольвах. Владикавказ: Терек, 1998. - 158 с.

46. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин / И.П. Копылов М.: Высшая школа, 2001. - 29 с.

47. Норенков И.П. Экстремальные задачи при схемотехническом проектировании в электронике / И.П. Норенков, С.Т. Мулярчик, С.Р. Иванов. Минск: «БГУ» 1976. - 110-141 с.

48. Петров Ю.П. Вариационные методы теории оптимального управления / Ю.П. Петров. М-Л.: «Энергия» 1963. - 22-30 с.

49. Фиако А. Нелинейное программирование / А. Фиако, Г. Мак-Кормик. М.: «Мир», 1972. - 8-25 с.

50. Штойер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, расчет и приложения / Р. Штойер — М.: Радио и связь. 1992. 505 с.

51. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник / Под ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова. М.: Высш. Школа, 2004. - 616 с.

52. Локки М. Введение в методы оптимизации / М. Локки. М.: «Наука», 1977.- 11-40 с.

53. Батищев Д.И. Поисковые методы оптимального проектирования / Д.И. Батищев. -М.: «Советское радио», 1975. 9-19 с.

54. Зангвилл У.И. Нелинейное программирование / У.И. Зангвилл. М.: «Советское радио», 1973. — 31-40 с.

55. Лопухина Е.М. Автоматизированное проектирование электрических машин малой мощности / Е.М. Лопухина. Г.А. Семенчуков. М.: «Высшая школа», 2002. - 21-40 с.

56. Пантелеев А.В. Вариационное исчисление в примерах и задачах / А.В. Пантелеев М.: МАИ, 2000. - 228 с.

57. Васильев Ф.П. Методы оптимизации / Васильев Ф.П. М.: Наука, 2002. - 824 с.

58. Кузин Э.В. Аналитический метод параметрической оптимизации ферродиодного стабилизатора напряжения // V Международная научно-практическая конференция «Наука на рубеже тысячелетий», г. Тамбов, 2008. 167 с.

59. Соболь И.М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями / И.М. Соболь, Р.Б. Статников. М.: Наука, 1981. - 110 с.

60. Statnikov R.B. Multicriteria Design Optimization and Identification / R.B. Statnikov. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1999. - 220 p.

61. Многокритериальные задачи принятия решений: сборник статей / под ред. Д.М. Гвишиани, С.В. Емельянова. М.: Машиностроение, 1978. -192 с.

62. Statnikov R.B. Multicriteria Analysis in Engineering Using the PSI Method with МОVI 1.0 / Statnikov R.B., Matusov J.B. Dordrecht / Boston / London: Kluwer Academic Publishers, 2002. - 276 p.

63. Кормен Т. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест М.:МЦНМО, 2004. - 960 с.

64. Хартинова И.A. Microsoft ACCESS. Разработка приложений / И.А. Хартинова, В.Д.Михеева СПб.: Изд-во «БХВ-Санкт-Петербург», 2000. - 42 с.

65. Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений / О.И. Ларичев. -М.: Наука, 1979.-200 с.

66. Машунин Ю.К. Методы и модели векторной оптимизации / Ю.К. Машунин. М.: Наука, 1986. - 142 с.

67. Хоменюк В.В. Элементы теории многоцелевой оптимизации / В.В. Хоменюк. М.: Наука, 1983. - 124 с.

68. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления / Е.П. Попов. — М.: «Высшая школа», 1989. 7110 с.

69. Филипс Г. Системы управления с обратной связью / Г. Филипс, Р. Харбор. -М.: «Лаборатория базовых знаний», 2001. 10-70 с.

70. Солодовников В.В. Частотный метод построения переходных процессов / В.В. Солодовников, Ю.И. Топчив, Г.В. Крутикова. М.: «ГИТТЛ», 1955.-3-13 с.

71. Кузин Э.В. Метод анализа устойчивости для САПР ферродиодных стабилизаторов напряжения // Труды молодых ученых, г. Владикавказ: ВНЦ РАН и Правительства РСО-А, №4, г. Владикавказ, 2008. 74 с.

72. Мустафаев Г.А., Мустафаева Д.Г. Некоторые требования к преобразователям, работающим в жестких условиях эксплуатации.// Машиностроитель. №1. - 2002. - С. 35-36.

73. Сигалов Г.Г. Линейная теория систем автоматического регулирования / Г.Г. Сигалов. Минск: «МВИРТУ», 1975. - 27-151 с.

74. Бесекерский В.А. Теория автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. М.: «Наука», 1969. — 28-51 с.

75. Дедегкаев А.Г., Кузин Э.В. Функционально-логическая модель САПР ферродиодного стабилизатора напряжения // Научный журнал Орловского государственного технического университета, № 4, г. Орел, 2008. -Зс.

76. Норенков И.П. Принципы построения и структура САПР / И.П. Норенков. Минск: «Высшая школа», 1987. — 27-40 с.

77. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования / И.П. Норенков. М.: «МГТУ имени Н.Э. Баумана», 2002. - 8-91 с.

78. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем / А.А. Фельдбаум. — М.: «ФизматГиз», 1963. 85-91 с.

79. Норенков И.П. Основы теории и проектирования САПР / И.П. Норенков, В.Б. Маничев. М.: «Высшая школа», 1990. - 14-101 с.

80. Норенков И.П. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры / И.П. Норенков, В.Б. Маничев. — М.: «Высшая школа», 1983. 12-51 с.

81. Норенков И.П. Введение и автоматизированное проектирование технических устройств и систем / И.П. Норенков. — М.: «Высшая школа», 1980.- 11-17 с.

82. Захаров Б.Н. Автоматизация этапов проектирования преобразовательных устройств / Б.Н. Захаров, В.И. Матчук. УССР: Знание, 1984.-80 с.

83. Бас А.А. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом / А.А. Бас, В.П. Миловзоров, А.К. Мусолин. -М.: Радио и связь, 1987. 74 с.

84. Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи / B.C. Моин М.: Энергоатомиздат, 1986. - 38 с.

85. Тонкаль В.Е. Синтез автономных инверторов модуляционного типа / В.Е. Тонкаль Киев: Наукова думка, 1979. - 207 с.

86. Чуа Л.О. Машинный анализ электронных схем / Л.О. Чуа, Пен -Мин Лин - М.: Энергия, 1980 - 79 с.

87. Сиротко В.К. Основные характеристики системы автоматического проектирования / В.К. Сиротко Изв. ЛЭТИ, 1977. - 34 с.

88. Авдеев Е.В. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике / Е.В. Авдеев и др.; под ред. И.П. Норенкова. М.: «Радио и связь», 1986. — 368 с.

89. Букреев С.С. Силовые электронные устройства: Введение в автоматизированное проектирование / С.С. Букреев. М.: «Радио и связь», 1982.-256 с.

90. Артемьев В.И. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 5. Организация диалога в САПР: Практическое пособие / В.И. Артемьев, В.Ю. Строганов; Под ред. А.В. Петрова. М.: Высшая школа, 1990. — 158 с.

91. Анисимов В.И. Диалоговые системы схемотехнического проектирования / В.И. Анисимов, Г.Д. Дмитревич, К.Б. Скобельцын и др.; Под ред. В.И. Анисимова. М.: Радио и связь, 1988. - 288 с.

92. Перов А.В. Проблемы и принципы создания САПР / А.В. Перов, В.М. Черненький. М.: Высш. шк., 1990. - 26 с.

93. Соболь И.М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями / И.М. Соболь, Р.Б. Статников. М.: «Дрофа», 2006. - 9-25 с.

94. Подиновский В.В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. М.: Наука, 1982.-254 с.

95. Жуйков В.Я. Автоматизированное проектирование силовых электронных схем / В.Я. Жуйков и др. Киев: Тэхника, 1988. - 184 с.

96. ЮО.Миловзоров В.П. Дискретные стабилизаторы и формирователи напряжения / В.П. Миловзоров, А.К. Мусолин. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 248 с.

97. Бальян Р.Х. Трансформаторы для радиоэлектроники / Р.Х. Бальян -М.: Советское радио, 1971. 720 с.