автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Синтез законов управления автономным синхронным генератором в системе автоматизированных испытаний

На правах рукописи

Фрумкин Александр Михайлович

СИНТЕЗ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ СИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Специальность 05.09.03 - «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 2005

Работа выполнена на кафедре «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» Московского авиационного института (государственного технического университета).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Борис Львович Алиевский

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Владимир Леонтьевич Лотоцкий;

кандидат технических наук Владислав Викторович Синайский.

Ведущая организация 16-й Центральный научно-исследовательский

заседании диссертационного совета Д212.125.07 в Московском авиационном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125993, г. Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, 4, ученый совет МАИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского авиационного института (государственного технического университета).

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д212.125.07

испытательный институт МО РФ.

Защита состоится.

17 " 1/Ц сыН

2005 г. в И на

кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Самостоятельное построение законов управления синхронным генератором (СГ) в составе автономной энергоустановки (электроагрегата) важно потому, что СГ с собственным блоком управления производится самостоятельно, а кратковременность электромагнитных переходных процессов (протекающих при практически неизменной частоте вращения) допускает создание в определенной степени независимых законов управления СГ и двигателем. Законы управления автономным СГ включают закон регулирования напряжения и группу законов противоава-рийного управления. Увеличение степени интеграции и производительности управляющих устройств обуславливают актуальность усложнения (с целью улучшения качества электроснабжения) законов управления и их совместной технической реализации. Характерным свойством описаний законов становится многоситуационность. Строгое решение задач синтеза законов управления в рамках достаточно подробных моделей объекта управления (системы "СГ-нагрузка") сопряжено с серьезными трудностями. Поэтому при развитии элементной базы устройств актуальны задачи развития упрощенных методов синтеза, совершенствующих рассматриваемые модели объекта и включающих итоговое экспериментальное определение параметров закона, которое приемлемо компенсирует неточность модели и способа определения ее параметров. Представляемая работа выполнена в процессе разработки средств автоматизации со смешанной элементной базой для СГ, выпускаемых ОАО "Электроагрегат" в г. Курске. В главном она посвящена совершенствованию методов построения законов регулирования напряжения. Свойства характеристик установившихся электромагнитных процессов используются в ней также для совершенствования композиции законов противоаварийного управления СГ с использованием несложных статистических методов для определения параметров законов.

Цель исследования: разработать методы аналитико-эксперименталь-ного построения многоситуационных законов управления автономным синхронным генератором, улучшающих качество процессов электроснабжения.

Задачи диссертационной работы: 1) разработать математическую модель системы "СГ-нагрузка" как объекта регулирования; 2) с учетом исследования этой модели дать математические описания вариантов закона регулирования напряжения СГ; 3) разработать методы автоматизированных испытаний системы "СГ-нагрузка" с целью определения параметров указанных законов регулирования при неизменном температурном состоянии СГ; 4) разработать имитационную компьютерную модель системы испытаний СГ; 5) сравнить результаты определения параметров законов регулирования в имитационной модели системы испытаний и результаты практического определения параметров регулятора на базе аналоговых

микросхем; 6) разработать многоситуационные законы противоаварийного управления СГ и методики определения их параметров.

Методы исследования. В работе используются методы математического и имитационного моделирования электромеханических систем на базе синхронных машин, элементы теории оптимального управления и теории устойчивости, численные методы оптимизации, элементы теории вероятностей и теории формальных языков.

Научная новизна результатов диссертационного исследования состоит в следующем. 1) Предложена общая схема упрощенного синтеза законов регулирования напряжения СГ, включающая задачу приближенной оптимизации качества типового переходного процесса и учитывающая явление амплитудной модуляции напряжения. 2) Построена и качественно исследована математическая модель высокого порядка двух законов эволюции состояния для системы "СГ-нагрузка". 3) Разработаны методы определения параметров законов регулирования напряжения СГ: а) широтно-импульсного аналога пропорционально-интегрально-дифференциального закона с входным ограничителем интегратора (ПИД-закон) и его упрощенных вариантов без дифференциального звена (ПИ-закон), и без интегратора (ПД-закон); б) трехситуационного закона, выделяющего сверхпереходные фрагменты переходных процессов (Т-закон); в) программного закона квазиоптимального восстановления напряжения. Методы включают процедуры упрощенной идентификации системы "СГ-нагрузка", ориентированные на определение параметров законов, а для ряда параметров - оценку области их допустимых значений (ОДЗ) и двухэтапные процедуры приближенной оптимизации. 4) Для функционального узла корректора напряжения на базе аналоговых микросхем построены приближенная модель нелинейного ПИ-закона и методика экспериментальной настройки параметров. 5) Предложены способы управления схемотехническими элементами защиты генератора на базе принципа интегрального накопления меры перегрузки и способы упрощенного диагностирования генератора посредством контроля характеристик. Даны методики определения параметров соответствующих законов управления.

Практическая полезность результатов работы заключается в следующем: 1) предложенная методика определения параметров ПИ-закона использована при разработке корректора напряжения КНМ-3 в ходе работ по совершенствованию устройств автоматики изделий ОАО "Электроагрегат" (исполнитель - ФГУП "ГНИИЭлектроагрегат"); 2) принцип интегрального накопления меры перегрузки реализован блоком токовой защиты БТЗ-1 в ходе указанных работ, а также прибором контроля параметров дизель-генераторов ПКП-1 в ходе ОКР "Толуол-8М с САПАУ" (исполнитель - ОАО "ИнформСистемПрибор"); 3) предложенные процедуры диагностирования реализованы в изделии ЭД2х8-Т400-3ВКС, разработанном в ходе ОКР "Толуол-8М с САПАУ" (исполнители ФГУП

ГНИИЭлектроагрегат" и ОАО "ИнформСистемПрибор "); 4) предложенные в работе элементы языка для описания законов управления использованы при постановке задач программирования в ходе ОКР нТолуол-8М с САПАУ".

К защите представляются: 1) схема упрощенного синтеза законов регулирования напряжения СГ; 2) методы построения и исследования модели двух эволюционных законов для системы "СГ-нагрузка"; 3) экспериментальные методы определения параметров ПИД-, ПД-, ПИ-, Т-законов и квазиоптимального программного закона регулирования; 4) принцип интегрального накопления меры перегрузки и схема упрощенного диагностирования генератора посредством контроля характеристик, методики определения параметров соответствующих законов управления.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических совещаниях кафедры "Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы" Московского авиационного института, НТС ГНИИЭлектроагрегат, на конференциях "Распознавание-95", "Вибрационные машины и технологии - 95", "Распознавание-97" (г. Курск), "Датчик-98" (г. Гурзуф), на научно-технических совещаниях лаборатории испытаний источников электропитания 16-го ЦНИИИ МО РФ.

Реализация результатов работы. Следующие изделия, разработанные с использованием результатов диссертации, производятся серийно: 1) корректор напряжения КНМ-3 - в ОАО "Электроагрегат"; 2) блок токовой защиты БТЗ-1 - в ОАО "Электроагрегат"; 3) прибор ПКП-1 - в ЗАО "ИнформСистемПрибор"; 4) изделие ЭД2х8-Т400-3ВКС совместно производится ОАО "Электроагрегат" и ЗАО " ИнформСистемПрибор".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из основного текста (введение, четыре главы, включающие 4 таблицы и 60 рисунков, заключение), списка литературы (144 наименования) и четырех приложений. Объем основного текста -164 страницы, общий объем работы - 225 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы.

Первая глава посвящена обзору информации и обоснованию выбора задач исследования. Объект управления представлен на рис. 1. В П.1.1 с учетом анализа публикаций по проблеме предлагается задача синтеза закона регулирования, включающая 2 этапа: выбор общего вида закона регулирования, зависящего от ряда настраиваемых параметров, и определение значений параметров на основе экспериментального исследования системы объект-регулятор. Формулируется общий подход к оптимизации параметров регулятора. Переходный процесс в объекте после скачка нагрузки определяется исходной нагрузкой 10, новой нагрузкой 1, исходным напря-

жением 11$, температурным состоянием СГ (9) и случайным процессом срабатывания коммутационной аппаратуры. Показатели качества переходного процесса включают отклонение напряжения в новом установившемся режиме от исходного, модуляцию напряжения в новом установившемся режиме и характеристику завершения переходного процесса

Т3(и8,д3,и)

вида - отклоне-

о

ние завершения (5т или некоторая функция 5т), Тз(из,Дз,и)=тт{е>0:

- время завершения процесса.

Рис. 1. Бесконтактный синхронный генератор серии ГС с вращающимся выпрямителем и блоком компаундирования. Функциональная схема с нагрузкой для испытаний (без схемы защиты силового транзистора).

Типовой переходный процесс - это процесс после наброса номинальной нагрузки в исходном установившемся режиме холостого хода при номинальном напряжении ии (и5=ин). Набор параметров регулятора допустим, если любой переходный процесс (при допустимых изДоЛ) под управлением регулятора с данным набором параметров сходится к установившемуся процессу с относительным отклонением напряжения и его модуляцией, не превышающими заданных значений. Характеристика завершения типового переходного процесса под управлением регулятора является функцией (строго в среднестатистическом смысле) допустимого набора

параметров. Оптимальный набор доставляет минимум этой функции. Для рассматриваемых далее законов схема определения параметров упрощается: часть параметров определяется как характеристики специально зарегистрированных процессов, а часть - в процессе приближенной оптимизации качества типового переходного процесса.

В П. 12 ставится задача разработки группы взаимодействующих многоситуационных законов противоаварийного управления (такие сложные законы далее именуются управляющими процедурами). Основное внимание уделяется процедуре противоаварийного управления в режиме автономной работы. Предполагается представить ее как композицию параллельно выполняемых процедуры защиты, отслеживающей недопустимые условия эксплуатации агрегата, и диагностической процедуры распознавания его аварийного технического состояния. Формулируются упрощающие условия разработки процедуры диагностирования СГ и общий подход к ее построению. Предполагается выделить конечный набор индикаторов аварий - функций от переменных, характеризующих установившийся процесс работы СГ. В установившемся процессе индикатор принимает приблизительно нулевое значение. Отклонение от нуля определяется несовершенством модели его связей с другими переменными. Недопустимое в статистическом смысле отклонение хотя бы одного индикатора от нуля свидетельствует о неисправности. Для вычисления диагноза (гипотезы о причине неисправности) предполагается определить отношения между типовыми неисправностями и комбинациями вариантов выхода значений индикаторов за допустимые промежутки.

В П. 1.2 также обосновывается целесообразность исследования подхода к построению формального языка для описания процедур управления, предметная область которого определяется в терминологии теории динамических систем. Подход был выявлен в процессе решения задач исследования. Далее в главах 2, 3 элементы языка разрабатываются вместе с описанием рассматриваемых процедур управления.

Вторая глава посвящена синтезу законов регулирования напряжения. В П.2.1 строится модель объекта регулирования. Сначала качественно анализируется переходный процесс в системе "основной преобразователь энергии-нагрузка" с использованием dq-переменных. Нагрузка (звезда из параллельных RL-компонентов) описывается уравнениями:

Ъг^ц+Ц, Ц^Ши, и^Шя,, 4м=и, +юЬ-11,ч,

и, -юЬ-Г^, где ю - частота, Щ и, - ск^-изображения выходных напряжений СГ, 1м, Ли, 1и, - с^-изображения токов через активную и индуктивную компоненты, R, L - параметры нагрузки. Преобразователь описывается системой уравнений Горева-Парка.

Здесь - напряжение на обмотке возбуждения; - набор со-

противлений обмоток; 1=(1<),1ч,1б1оДо) - Сд-изображения токов;

- Сд-изображения потокосцеплений: Ч/ч=Ьч1ч+Мч1д, ^М^+ЦГд, Ч^гЦЛ+У™ Ч'гЬгс^Тп,, ^0=Ь0а10+Ч'т (¥т - основной продольный поток, Мц, Ьч, Ьа(П Ьцо - параметры).

В предположении линейной зависимости (М<), Тс- • параметры) описанная система заменой переменных приводится к нормальной форме Коши. Ее собственные числа аналитически оцениваются методами теории возмущений спектров матриц с учетом условий Я,«К0,И<2«11; И,«К; 1„фв6,1а0«Мл Ьсгч,Ь(,д«М„, Я<юЬ. Три числа имеют вещественные части, по модулю существенно меньшие, чем у остальных, причем два из них комплексно сопряжены и определяют медленно затухающие колебания частоты, близкой к со. Если рассмотреть скользящие средние переменных за период, то переходный процесс может быть разделен на быстропротекающий сверхпереходный фрагмент и переходный фрагмент, в котором система 1рубо описывается моделью первого порядка (4^0, ТдйО, Ыи~0, Ыц'яО).

В общей имитационной модели объекта для более точного учета насыщения стали обратная зависимость моделируется сплайном:

Сверхпереходный фрагмент процесса в преобразователе слабо зависит от

поэтому для возбудителя и блока компаундирования строятся модели переходного фрагмента с использованием эквивалентных моделей систем выпрямитель-нагрузка. Уравнения возбудителя без демпферных обмоток:

Здесь ад - сопротивления обмоток; и^, и, - сЦ-изображения напряжений; Фа,Фя,Фг - dq-изoбpaжeния потокосцеплений (фа ~0, фч~0), связанные с изображениями токов ¡¿.¡чЖ соотношениями: ф^а^+пЗДь фч—фгт^+Мг Ось'чД&т^т, - параметры). Уравнения связи переменных преобразователя и

возбудителя: иг = ^ = (игЛ - константы). Во

фрагменте форсировки возбуждения при фиксированной нагрузке

и[ = т1рки2-ак1} , где и = 1/и|7и|, рк(Я,Ь)=Р1<1/(сйЬ)2+Ш2)+рм/шЬ+рн>

- постоянные. Во фрагменте гашения в рамках модели На основе моделей компонентов строится общая модель объекта как управляемой системы в пространстве состояний вида: Х-СГ Р|(хЖ1-о)Ро(х).. Здесь х - состояние объекта (оно зависит от нагрузки, в общем случае - коэффициент заполнения им-

пульса управления (КЗИ), Б], Ро - вычисляемые компьютером функции, соответствующие форсировке и гашению возбуждения. Каждая из этих функций определяет эволюционный закон. Значение а=1 соответствует закрытому транзисторному ключу УГ (рис.1). Модель изменения состояния после скачка нагрузки определяется законом сохранения ск^-потокосцеплений. В переходном фрагменте объект приближенно описывается уравнением второго порядка вида:

Компьютерные исследования типового переходного процесса в режимах форсировки и форсировки-гашения после наброса нагрузки подтвердили качественные свойства объекта. На их основе выбрана характерная окрестность целевой точки и в ней сложные выражения для функций

достаточно точно аппроксимированы линейными. Постоянные времени упрощенной модели объекта существенно больше длины цикла регулирования периода напряжения), поэтому законы регулирования и методы определения их параметров строятся в предположении о возможности приближения дискретной модели системы ШИМ-регулирования непрерывной моделью. Согласно упрощенной модели установившийся процесс в режиме пассивного регулирования (постоянства КЗИ) локально устойчив и закон оптимального программного управления, восстанавливающего напряжение после наброса нагрузки, имеет вид: 1, если О^Кт]

°фгп(т1 >то>*) =' 0> если ^ 1 ^ I < Т[ + т0, где то, XI, - параметры. Соответ-<тн, если ^Т] + то

ствующий позиционный закон (синтезирующая функция) имеет вид:

Здесь - функция переключений: Хо(£,) - лежащий в

верхней полуплоскости фрагмент фазовой траектории уравнения и"=£о(и,и'), проходящей через точку (£,,0) (функция наброса нафузки);

) - лежащий в нижней полуплоскости фрагмент фазовой траектории уравнения и"^|(и,Ь"), проходящей через точку (£,0) (функция сброса на-

грузки). Доказательство проводится в приложении Б без применения принципа максимума. Главным фактором оказывается условие fi>fó.

В силу конечного падения напряжения на открытых диодах блока компаундирования и S-образности регулировочной характеристики СГ для реального объекта процесс пассивного регулирования устойчив, если U6[Uic,Uma,J, где Uk - порог потери устойчивости, Umax • установившееся для данной нагрузки напряжение в режиме форсировки. Объект считается устойчивым, если UHe(UK,Umaj!) с достаточным запасом. При фиксированном ия (и соответствующем КЗИ и,,) для устойчивого объекта высокого порядка можно поставить задачу найти пару которой соответствует

минимум описанного в П. 1.1 показателя качества для изменения напряжения в типовом процессе U(t)=U(¡,rn(Ti,To,t), соответствующем управлению 04im(TbTo,t) (Us=U„). Квазиоптимальные процесс U,|,rn(T|,To,t) и управление используются для оценки качества законов регулирования. П.2.2 посвящен описанию исследуемых законов регулирования. ПИД-закон в непрерывной форме описывается равенством:

t

o(t) = ц/(а0 - aU(t) - р |ф(Л, U(t) - Us - yÚ(t)). О

Здесь сто - свободный член, аДу>0 - коэффициенты закона, U(t) - регулируемая переменная, vjr, ф - функции ограничения:

'о, если х<0 (-Д, если х<-Л

V(x) = х,если Oáxál, ф(Д,х) = х, если -Д£х^Д. Л если х>1 VA если х>Д

Реализация дифференциального звена в корректоре напряжения на базе аналоговых микросхем громоздка, поэтому предлагаемая схема (рис. 2) приближенно описывается уравнением нелинейного ПИ-закона (ее инерционность практически определяется интегрирующим конденсатором С5):

t

X(U(t)-Us) + UscosOT0 + nJs(U(¡;))d¡; ^ 0 )

а м—arceos о Ч* я

1

U(t)

>5Í

- усредняющая функция, числа

где S(x) = - |ф(ДоД(х-и5) + sxcos6t)dt * 0

Х,Ц,До,£ определяются параметрами элементов схемы.

Т-закон регулирования осуществляет бесконечное повторение последовательности из трех процедур: выдержки экстремального возбуждения (ВЭВ-процедуры), восстановления и стабилизации напряжения. Процедура стабилизации напряжения параллельно осуществляет ПИ-закон и распознавание скачка нагрузки. ВЭВ-процедура устанавливает положение ключа управления в соответствии с возмущением и осуществляет выдержку

сверхпереходного процесса. В П.2.2 описывается вариант Т-закона, распознающего скачок нагрузки, как скачок тока, и осуществляющего выдержку в соответствии со знаком и величиной этого скачка. Процедура восстановления напряжения согласно закону (1) ожидает момента выполнения равенства , меняет положение ключа на противоположное, ожидает момента выполнения равенства и передает управление процедуре стабилизации напряжения с параметром <То, прогнозируемым для нового установившегося процесса.

В П.2.3 описываются общие методы исследования устойчивого объекта, применяемые для определения параметров законов регулирования с использованием небольшого числа нагрузок.

Исследование объекта в режиме фиксированной нагрузки включает определение статической характеристики, исследования динамики форси-ровки и гашения возбуждения, оценку ОДЗ параметров ПИ- и ПИД-законов. Фрагмент статической характеристики СГ определяется методом квазистатического снижения и повышения КЗИ. Для оценки допустимой скорости изменения КЗИ используются параметры грубой модели объекта вида: т U'(t)+U(t)=aUmax. Параметры Т, Umax оцениваются по наблюдениям процесса самовозбуждения СГ от внешнего источника и процесса гашения возбуждения. Определение статической характеристики начинается из установившегося режима форсировки, в котором измеряются

Ry

Резистор уставки

Рис. 2. Функциональный узел корректора напряжения.

Umax И 5ms, - максимальная (для данной нагрузки) собственная модуляция напряжения СГ. По результатам эксперимента оценивается Ur.

Исследование динамики объекта проводится в рамках модели 2 порядка. В процессе исследования напряжение изменяется в характерном промежутке [Umm,Umax], где UmlII=inax{1.05lfic,Un}, Un - величина начального провала в типовом процессе наброса нагрузки. Если обозначить через go, gi фазовые потоки, соответствующие функциям fo, fi, то отношение {((U,u),(Ti,To)): U;U6[Umln,UmajAU>UAgo(gi((U,0))X,),Xo)=(u,0)} определяет две функции: т|( т0. Функция Ti и функция S[(U,u)=^i(gi((U,0),Ti(U,u))) - первая координата вектора х) монотонны по и. С целью получить представительное семейство фрагментов фазовых траекторий, определяющих функции Xo(U,), экспериментально строится таблица функции

так, чтобы распределение значений этой функции в было близко к равномерному. Процедура экспери-

мента на формальном языке описания законов управления задается универсальной композицией процедур (% - знак комментария). Рг ИТЕРАТИВНОЕ_ИССЛЕДОВАНИЕ ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ % исходные установки нагрузки (2)

% и состояния процесса испытаний Repeat % цикл исследования ВЫБОРПАРАМЕТРОВ % для последующих процедур цикла ПЛАВНОЕ_РЕГУЛИРОВАНИЕ % стабилизация исходного % для эксперимента режима

ВОЗМУЩЕНИЕ

ртеУПРАВЛЕНИЕ_ЭКСПЕРИМЕНТОМ, РЕГИСТРАЦИЯПРОЦЕССАend % pre, end - скобки параллельной композиции. УСТРАНЕНИЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ОБРАБОТКА_РЁЗУЛЬТАТОВ Until ВЫПОЛНЕНЫ_УСЛОВИЯ_ЗАВЕРШЕНИЯ РгЕ

Процедура выбора параметров в (2) устанавливает напряжение переключения в последующем эксперименте форсировки-гашения Плавное регулирование - пассивное регулирование в течение времени (гарантийного завершения любого переходного процесса) с постоянным значением КЗИ, соответствующим Umm согласно статической характеристике. Процедура выбора параметров по уже имеющейся таблице [Si(Umm,)]"' устанавливает напряжение переключения в последующем эксперименте фор-сировки-гашения Vs. Процедура возмущения выдерживает режим форси-ровки, пока напряжение не превысит Процедура управления экспериментом выдерживает режим гашения, пока напряжение не станет ниже Процедура устранения возмущения отсутствует. Процедура обработки результатов ищет максимум зарегистрированного процесса изменения напряжения и расширяет таблицу. Завершение процедуры определяется

заданным объемом таблицы. Исследование семейства фрагментов хК^,) проводится аналогично.

В силу астатизма ПИ-закона ОДЗ его параметров (а,Р) первоначально оценивается как область устойчивости в плоскости па-

раметров согласно наиболее простой модели двух эволюционных законов, описывающей потерю устойчивости установившегося процесса при увеличении коэффициента усиления пропорционального регулятора:

где ^(и.Ц'.и'О^гЦюи-Цпи'-Ции", Ши\1Г)=ио-Цоои-йо,и'-Цо2и".

Параметры определяются для каждой нагрузки на основе результатов исследования статической характеристики и динамики объекта. Псевдозначения параметров (с точностью до общего множителя определяются путем приближения методом наименьших квадратов таблицы статической характеристики равенством в окрестности определяются по результатам исследования динамики. Фрагменты процесса, зарегистрированные процедурами исследования гашения и форсировки, аппроксимируются полиномами степени т>3 методом наименьших квадратов. Эти аппроксимации и длительности фрагментов обозначим соответственно и У,„,Т|п (пе . Меры нарушения модели для процессов гашения и форси-ровки оцениваются функциями:

^(иЛ)= I {(^(О+^яг^чпСО+^ц^пСО+ЦМцоУд,,-Оч))2Л.

Здесь - псевдозначения для Соответственно, пара-

метры оцениваются путем решения оптимизационной задачи:

Эта задача также сводится к линейной. Остаточная сумма квадратов является функцией степени сглаживающих полиномов т=3,4____Для оценки

параметров предлагается значение т, доставляющее первый минимум этой функции. Для решения обеих оптимизационных задач идентификации предлагаются специальные методы преобразования данных.

Область в рамках непрерывной модели системы объект-регулятор оценивается путем локальной линеаризации и применения критерия Гур-вица: Лпи={(а,Р)-0<а<атахлО<Р<[|Х1Ц2-(Цо+иа)](цо+иа)/(оц22)}, где

Приближенная оценка области устойчивости с учетом дискретности регулирования Для допустимой пары при квазистатическом снижении уставки модуляция напряжения СГ остается малой На основе данного критерия предлагается метод последовательных приближений для экспериментальной оценки (с

заданной погрешностью) ОДЗ вида Ппи={(а,Р): 0<а<Ал0<(5<Да)}, где Г

кусочно-линейная функция. Параметры Лпи используются для начальных приближений, в частности - начальное значение А. Компьютерная модель не имитирует модуляцию напряжения, но включает критерии затухания процессов. Она определяет ОДЗ упрощенно при и$=ин.

Для ПИД-закона ОДЗ вида: £2пид={(аДу): (у,а)е^Г1длО<Р<1(а,у)} (П^ - ОДЗ ПД-закона, 1- функция) определяется в 2 этапа. Сначала Ппд={(у,1а): 0<у<Сл0<а<Го(у)} функция) определяется по аналогии с Дли (начальное грубое приближение для . Далее в строится сетка с шагом, характеризующим требуемую относительную точность определения параметров , и для каждой точки сетки определяется Начальное приближение ^а,у) на первом шаге процедуры определяется согласно линеаризованной модели.

Исследование в режиме фиксированной нагрузки выполняется для нескольких нагрузок. Итоговая оценка собственной модуляции напряжения СГ определяется как максимум полученных значений бтк, а ОДЗ - как замыкание пересечения полученных множеств, сжатое с заданным запасом устойчивости. Если необходимо получить только итоговые оценки модуляции и ОДЗ, то полное исследование проводится для холостого хода. Далее для каждой новой нагрузки итоговая для уже исследованных нагрузок ОДЗ (без сжатия) рассматривается как начальное приближение исследуемой области. Обозначения (с индексами) в дальнейшем изложении относятся к итоговым оценкам.

Поиск квазиоптимального типового переходного процесса разбивается на этапы одномерной и двумерной оптимизации, каждый из которых проводится по схеме (2). На обоих этапах плавное регулирование - это ПИ-регулирование с неоптимальными параметрами (центр в течение времени в режиме холостого хода. Возмущение и устранение возмущения - наброс и сброс номинальной нагрузки. Процедура управления экспериментом задается законом Сфт^^г) с выбранными по накопленным результатам параметрами Она выполняется в промежутке На начальном этапе выдержки времени выбираются исходя из модели объекта второго порядка, согласно которой выдержка гашения является функцией выдержки форсировки. При этом оценивается отклонение максимума зарегистрированного напряжения от Далее применяется метод двумерных квадратичных приближений с оценкой интегрального показателя качества (по П.1.1, с ДгЗбпих), причем шаги уточнения минимума чередуются с шагами обучения, позволяющими в определенном смысле наилучшим образом определить приближающую квадратичную функцию.

В П.2.4 описываются методы определения параметров ПИ-закона и ПИД-закона для устойчивого объекта с использованием двух нагрузок (холостого хода и номинальной). Для них исследуются режимы фиксирован-

ной нагрузки с целью получить 6та1!, С1щ\- Ограничитель интегратора Д выбирается возможно меньшим: Д=2бтах. Пара (а,(5) определяется процедурой общего вида (2), которая ищет минимум показателя качества переходного процесса (по П. 1.1 с и^Ц« Дз^бдих) в два этапа. Сначала каждому значению выбираемому методом одномерных квадратичных приближений, ставится в соответствие р на границе Ппи. Далее проводится двумерная оптимизация в окрестности найденной точки минимума методом квадратичных приближений.

При оптимизации параметров ПИД-закона также Л=25тах. Для объекта второго порядка увеличением можно добиться приближения процесса восстановления напряжения ПД-регулятором к оптимальному, поэтому искомая пара предположительно находится вблизи верхней части границы Предлагается осуществлять приближенную оптимизацию в два этапа: сначала вести одномерный поиск вдоль верхней части границы затем - двумерный поиск в в окрестности полученной точки минимума. При этом каждой паре ставится в соответствие граничное значение р. Если размеры подмножества Ппд. в котором статическая ошибка ПД-регулятора не превышает значимы, предлагается ограничиться поиском в этом подмножестве.

В П.2.5 описывается процесс определения параметров Т-закона для устойчивого объекта. Режимы фиксированной нагрузки исследуются с целью оценить 5та„ Ппи- определить значения КЗИ ах,<Та,<У„, соответствующие и„ на холостом ходе (обозначаемом символом "х"), при чисто активной ("а") и номинальной ("н") нагрузках, а также определить фрагменты фазовых траекторий, соответствующих функциям для номинальной нагрузки и ЗС|(и,) для холостого хода. Для прогноза параметра Со используется линейная функция: СТо=аР+ЬР+С, где Р, () - текущие значения скользящего среднего активной и реактивной мощности. Параметры а, Ь, с определяются равенствами: - номинальные активная и реактивная проводимости).

Для аналитического описания семейств функций Хч(и,) (ч=0,1) ищутся приближения функций 0ч(и,у)=[хч(и, )]"'(у) вида:

При определении параметров ^чО^чь^г сначала для каждой зарегистрированной траектории ищется пара как решение задачи:

| (уЧп(0 - - -> гшп (1<п<Мч, И, - общее число траекто-

рий, тч„е[0,Т()п] - момент пересечения п-ой траектории с осью у-0). Далее решается задача. -лЧп)2тт- Аналитическое

описание семейства строится для номинальной нагрузки, семейства

- для холостого хода. Процедура восстановления напряжения использует равномерные линейные аппроксимации функций в характерных промежутках.

Определение параметров СС, Р, Л ПИ-закона стабилизации напряжения ведется при фиксированной промежуточной нагрузке по

схеме П.2.4. Отличие состоит в том, что процедура возмущения в общей схеме (2) вместо реального наброса нагрузки осуществляет имитационное снижение напряжения. Перед выполнением ПИ-закона выполняется уже построенная процедура восстановления напряжения.

Для уточнения общего вида процедуры распознавания скачка нагрузки и ВЭВ-процедуры, а также для определения их параметров регистрируется ряд процессов после скачка нагрузки: три процесса после наброса нагрузки: ("х"-»"а"), ("х"-»"н"), ("а"->"н") и три процесса после сброса нагрузки: ("а"->"х"), ("н"->"х"), ("н"-»"а"). Скачки нагрузки осуществляются в установившемся режиме: и=и„. После скачка осуществляется форсировка возбуждения в случае наброса и гашение в случае сброса нагрузки. По процессу изменения напряжения и в каждом эксперименте определяется целевая выдержка т,(х,и)=(т|(х,и)+т0(х,и))/2. В случае наброса т,(х,и) - момент последнего входа фазовой точки в множество 01={(х,у) :у<х(х)}, т0(х,Ц) - момент выхода из П,: то(х,Ц)=5ир{1>0: (и(1),Ц'(1))еП1}) т,(Х,и)=тД1е[0,то(х,Ц)]: ^ерл(хЛ0] (ОДЛШеП.}. В случае сброса т„ т0 определяются относительно множества Г2о={(х,у):у>х(х)}. В каждом эксперименте определяется скачок тока. Параметры ВЭВ-процедуры определяются так, чтобы в типовом процессе выдержка совпадала с т,(х,и), а в остальных процессах приближала т,(х,и) в смысле наименьших квадратов. Пороговое значение скачка тока (Д) процедуры распознавания скачка нагрузки определяется на основе регистрации типового переходного процесса под управлением Т-закона: Д=|1о-1б|, где 1о - значение тока в момент окончания процедуры восстановления напряжения, 1$ - установившееся значение тока в этом процессе.

П.2.6 описывает особенности определения параметров законов регулирования для неустойчивого объекта. Устойчивость установившихся процессов обеспечивается применением пропорционального или П-закона. Нижняя граница его параметра оценивается по результатам модифицированной процедуры исследования динамики и уточняется методом последовательных приближений. Далее определяется статическая характеристика и определение параметров закона продолжается по схемам П.2.4, П2.5 Для определения квазиоптимального процесса строится управление, включающее фрагменты форсировки и гашения возбуждения, а также фрагмент стабилизации напряжения согласно синтезированному закону или П-закону с минимальной (при заданном запасе устойчивости) величиной

Третья глава посвящена законам противоаварийного управления и формализации описания законов управления. В П.3.1 строятся элементы языка описания законов управления, а также описывается унификация процедур обработки сигналов, используемых совместно законами регулирования и противоаварийного управления. В формальном определении процедуры понятие "оператор" (модель закона управления) дополняется понятием "событие" (модель условий завершения выполнения закона управления). Для процедур определяются последовательная, параллельная и ряд других композиций. В приложении В даются определения некоторым элементарным процедурам и описывается возможный подход к построению синтаксиса языка.

В П.3.2 обосновывается принцип интегрального накопления меры перегрузки для защиты СГ: процедура защиты ожидает, когда интеграл от интенсивности перегрузки (мера перегрузки) достигнет предельно допустимого значения. Интенсивность перегрузки в общем случае является разрывной функцией набора текущих значений напряжений, активных и реактивных мощностей фаз. Разрывы определяются классификацией перегрузок. Непрерывный фрагмент функции интенсивности в общем случае описывается квадратичной формой измеряемых величин. Параметры процедуры защиты определяются условиями потребителя и согласуются с тепловой моделью СГ, а в упрощенном варианте - с требованиями стандарта на СГ.

В П.3.3 описываются процедуры диагностирования СГ под нагрузкой и на холостом ходе. Процедура противоаварийного управления представляется параллельным взаимодействием процедуры защиты, разрешающей/запрещающей контроль напряжения и частоты, процедуры контроля напряжения и частоты, разрешающей/запрещающей диагностирование, и процедуры диагностирования СГ. В реальном времени процедура выполняется циклически. Для диагностирования контролируются характеристики установившихся электромагнитных процессов в системе "СГ-нагрузка".

Индикатор аварии СГ - нарушение зависимости КЗИ от напряжения (II), нагрузки (1) и температурного состояния (упрощенно 0 - температура статора): . Для неисправного СГ нарушение регулировочной

характеристики является индикатором аварии преобразова-

теля или возбудителя. Если 12 вне нормы, причина уточняется путем анализа индикатора аварии статора преобразователя где

- относительная несимметрия напряжений, - модель зависимости от нагрузки. Статор возбудителя наиболее надежен, поэтому при отклоненной гипотезе аварии статора преобразователя предполагается авария ротора. В этом случае - напряжение на обмотке статора возбудителя, -ток обмотки, - температура обмотки, - параметры) - индикатор аварии ротора, приводящей к несимметрии в его цепях (пробой диода вра-

щающегося выпрямителя, межвитковые замыкания обмоток якоря возбудителя). Если в норме, предполагается симметричная авария (межвитко-вые замыкания обмотки возбуждения, пробой варистора).

Если вне нормы и в норме, предполагается гипотеза аварии блока компаундирования. Для уточнения причин измеряются мгновенные значения ряда напряжений относительно точки "минус" обмотки статора возбудителя: иг - напряжение обмотки статора возбудителя, Уд, Ув, Ус - выходные напряжения обмоток трансформаторов компаундирования, - напряжение средней точки выходных обмоток трансформаторов компаундирования. С использованием иьУ^Ув.УсЛо для ае{А,В,С} определяются переменные: иа(0=Уа(1>Уо(0, ада(1)=иа2(0,

. иг(0, если\'а(1)-иг(1)>0 Г-у««, еслиуа(0<0

РаШ=[ 0, сслиуа(0-ига)<0 ' Ча(1)"1 0, еслиуа(0>0 '

Средние значения переменных за цикл диагностирования: и^ ид, рд, с^.

Если значение ниже допустимого, признаком пробоя одного из конденсаторов блока служит превышение величиной допустимого значения. В противном случае предполагается пробой на обрыв силового транзистора. Если значение выше допустимого, превышение величиной допустимого значения - признак пробоя диода прямого тока на обрыв, а превышение величиной допустимого значения - признак пробоя диода обратного тока на обрыв. Если значение I) велико и величины в норме, то превышение величиной допустимого значения для некоторого - признак пробоя одного из диодов на замыкание. Если диоды исправны, признаком неисправности трансформатора служит недопустимое отклонение значения rifwt.WB.Wr). Если в норме, предполагается пробой на замыкание силового транзистора.

На холостом ходе описанный способ диагностирования становится более точным. Для вычисления индикаторов аварий предлагаются приближенные формулы, а также методики определения параметров формул и промежутков допустимых значений по результатам наблюдения процессов в системе "СГ-нагрузка".

Четвертая глава посвящена практическим результатам исследования. В П.4.1 описаны результаты компьютерного моделирования процессов определения параметров законов регулирования. Приемлемость грубой модели второго порядка подтверждается семействами непересекающихся фазовых траекторий, наблюдаемыми для различных нагрузок. Для эффективного определения параметров модели по статической характеристике желательно использовать ее небольшой фрагмент в окрестности ия. Метод определения параметров модели по результатам исследования динамики обеспечивает начальную оценку параметров ОДЗ по порядку величины.

Итеративные методы уточнения ОДЗ с использованием функций для определения фрагментов границы эффективны. Процедуры поиска квазиоптимального процесса и приближенной оптимизации параметров законов регулирования эффективны, причем приемлемые результаты получаются уже на этапе одномерной оптимизации. Процедура распознавания скачка нагрузки и ВЭВ-процедура Т-закона могут использовать только результаты измерения отклонения напряжения. Методы определения их параметров упрощаются по сравнению с методами, описанными в П.2.5. Лучшие переходные процессы представлены на рис. 3.

В П.4.2 описан процесс проектирования аналогового регулятора (рис.2). Описываются технические средства расширения функций системы конструкторских испытаний для выполнения частично автоматизированного процесса определения параметров регулятора. Процесс определения параметров схемы распадается на этап расчетов (включающий оптимизацию параметров группы резисторов уставки) и этап экспериментального определения параметров. На последнем этапе используется макет регулятора с изменяемой конфигурацией. Методика экспериментальной настройки параметров следует схеме одномерной оптимизации, описанной в П.2.4. Свойством устойчивости обладают лишь генераторы достаточно большой мощности, поэтому практически применим метод поиска квазиоптимального процесса по П.2.6. Результаты экспериментов качественно не противоречат модели (рис. 4).

и

1.1 105 1

095 09 085 06 0 75

......$ ко \т/> пид * - ......

пи

I /

1

50 100 150 200 250 300 350 I

Рис. 3. Изменение напряжения (скользящего среднего модуля изображающего вектора) в типовых переходных процессах: квазиоптимальном (КО), под управлением Т-, ПИ- и ПИД-регуляторов.

Рис. 4. Изменение напряжения (среднего за цикл регулирования значения

на выходе выпрямительной схемы) в типовых переходных процессах: квазиоптимальном (КО) и под управлением аналогового регулятора (АР).

В П.4.3 описываются элементы технической реализации процедур про-тивоаварийного управления. Описываются схемы токовой защиты, реализующие принцип интегрального накопления меры перегрузки, и элементы системы противоаварийного управления, реализующей предлагаемые способы диагностирования СГ.

В заключении формулируются основные выводы и описываются возможности непосредственного развития работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.С использованием скользящих средних значений переменных в основной части типового переходного процесса объект регулирования допустимо описывать моделью двух эволюционных законов второго порядка. Эта модель позволила строго (без использования принципа максимума) решить задачу оптимального управления восстановлением напряжения и разработать эффективную двухэтапную процедуру поиска программного квазиоптимального управления (и типового квазиоптимального процесса восстановления напряжения) для реального объекта методом квадратичных приближений.

2. Разработанная последовательность процедур идентификации объекта при фиксированной нагрузке позволяет непосредственно по зарегистрированным процессам определить функции переключений позиционного квазиоптимального закона восстановления напряжения, а также эквивалентные параметры модели двух эволюционных законов третьего по-

рядка, необходимые для оценки областей локальной устойчивости целевых установившихся процессов. Полученные параметры модели приемлемы для определения начальных приближений в процедурах экспериментальной оценки реальных ОДЗ параметров регуляторов.

3. Для определения параметров ПИ- и ПИД-законов эффективны предложенные двухэтапные процедуры приближенной оптимизации качества типового переходного процесса методом квадратичных приближений. Методика настройки параметров регулятора на базе аналоговых микросхем разработана на основе его приближенного описания моделью ПИ-закона. Практическая реализация методики выявила неустойчивость ряда объектов регулирования, подтвердила допустимость грубого моделирования объекта системой второго порядка и приемлемость предлагаемых подходов к настройке параметров регуляторов.

4. Предложенный Т-закон регулирования включает процедуры выдержки экстремального возбуждения, восстановления и стабилизации напряжения. Методика определения параметров Т-закона включает как элементы идентификацию объекта и оптимизацию ПИ- или ПИД-закона. Для рассматриваемого объекта ВЭВ-процедура, также как остальные компоненты Т-закона, может осуществлять управление по отклонению регулируемой величины.

5. Для реализации высокопроизводительным устройством рекомендуется ПИД-закон и методы определения его параметров. В случае применения Т-закона (если ПД-закон не обеспечивает малой статической ошибки) желательны точная аппроксимация функции переключений и реализация ПИД-закона в ситуации стабилизации напряжения.

6. Процедуры защиты различной сложности эффективно строятся по принципу интегрального накопления меры перегрузки. Простые варианты таких процедур реализованы технически. Система индикаторов для диагностирования генератора основана на аппроксимации характеристик установившихся электромагнитных процессов полиномами и квадратичными сплайнами. Сбор данных для определения параметров функций-индикаторов и допустимых границ для их значений может осуществляться без разрыва контура самовозбуждения генератора.

7. Построенные в работе формальные описания законов регулирования, противоаварийного управления и управления испытаниями показывают эффективность применения предлагаемой формализации понятия управляющей процедуры для построения формальных языков описания законов управления.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах.

1. Фрумкин A.M. Разработка алгоритмов и программ для построения многофакторных моделей в электромагнитной структуроскопии. //Автоматизация информационных и производственных процессов: Тез.

дохл. Областная студенческая научн. конф. - Куйбышев: КПИ, 1980. -С.20.

2. Фрумкин A.M. Подпрограмма для повышения точности измерения временных интервалов в системах на базе ОМЭВМ серии К1816. Депонирована в "ИНФОРМЭЛЕКТРО": Ш67-ЭТ89, 27.07.89, - 12с.

3. Фрумкин А.М. Распознавание зарождения неисправностей бесконтактного синхронного генератора в процессе эксплуатации автономной энергоустановки. //Распознавание-95: Тез. докл. международной на-уч.-тех. конф. - Курск: КГТУ, 1995. - С.82-83.

4. Кудинов ВА, Фрумкин A.M. Распознавание изменений нагрузки автономной энергоустановки. //Распознавание-95: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. - Курск: КГТУ, 1995. - С.84-85.

5. Фрумкин A.M. Унификация программных средств метрологической настройки системы автоматизированных испытаний. //Вибрационные машины и технологии: Тез. докл. научн-тех. конф. - Курск: КГТУ, 1995. -С.144-147.

6. Фрумкин А.М. Модели для описания законов функционирования управляющих устройств. //Вибрационные машины и технологии: Тез. докл. научн-тех. конф. - Курск: КГТУ, 1995. - С.147-149.

7. Фрумкин A.M. О формальном определении понятий события и процедуры при описании устройств управления. //Распознавание-97: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. - Курск: КГТУ, 1997. - С.69-70.

8. Фрумкин A.M. Процедура распознавания аварийных процессов работы автономного синхронного генератора. //Распознавание-97: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. - Курск: КГТУ, 1997. - С.257-258.

9. Фрумкин A.M. Информационное обеспечение процесса управления дизель-генератором. //Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Материалы X науч.-тех. конф., Т.2 - М: МГИЭМ, 1998. - С.522-525.

10.Фрумкин A.M. Синтез закона регулирования напряжения бесконтактного синхронного генератора цифровым регулятором. Депонирована в ВИНИТИ: 25.08.98, №2674-В98. - 30с.

11.Фрумкин А. М. Упрощенное диагностирование синхронного генератора на основе наблюдения процесса его работы. //Физико-математические науки и информационные образовательные технологии: Сб. статей. -Курск: КГПУ. -1999. - С.99-107.

12.Фрумкин А. М. Об одном методе решения двумерной задачи оптимального управления. //Проблемы информатики и информационных технологий: Сб. статей. - Курск: КГУ. - 2004. - С.112-129.

13.Фрумкин А. М. К оценке качества регулирования напряжения автономного синхронного генератора. //Проблемы информатики и информационных технологий: Сб. статей. - Курск: КГУ. - 2004. - С.129-138.

14.Фрумкин А. М. Экспериментальное определение квазиоптимального типового переходного процесса автономного синхронного генератора. //Информационные системы. Теория и практика: Сб. статей. - Курск: КГУ.-2004.-С.17-31.

15.Фрумкин А. М. Экспериментальное определение параметров ПИ-регулятора напряжения автономного синхронного генератора. //Информационные системы. Теория и практика: Сб. статей. - Курск: КГУ.-2004.-С.32-44.

16.Фрумкин А. М. Экспериментальное определение параметров МС-регулятора напряжения автономного синхронного генератора. // Информационные системы. Теория и практика: Сб. статей. - Курск: КГУ. - 2004. - С.45-56.

Сдано в набор 14.03 2005 г. Подписано в печать 14 03 2005 г. Формат 60x84 1/16. Бумага Айсберг. Объем 1,0 усл. печ л Гарнитура Tunes New Roman Тираж 100 экз Заказ № 104.

Отпечатано. ПБОЮЛ Киселева О.В. ОГРН 304463202600213

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ИНФОРМАЦИИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Критерии качества регулирования напряжения и задача синтеза закона регулирования.

1.2 Задачи синтеза законов противоаварийного управления и формального описания законов управления.

2 СИНТЕЗ ЗАКОНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ УПРОЩЕНИЯ МОДЕЛИ ДВУХ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ЗАКОНОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ ГЕНЕРАТОР-НАГРУЗКА.

2.1 Исследование математической модели объекта регулирования высокого порядка.

2.2 Описание законов регулирования напряжения.

2.3 Общие методы экспериментального исследования устойчивого объекта

2.4 Определение параметров законов пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования для устойчивого объекта.

2.5 Определение параметров трехситуационного закона регулирования для устойчивого объекта.

2.6 Особенности определения параметров законов регулирования для неустойчивого объекта.

3 ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОЦЕДУР. ПРОЦЕДУРЫ ПРОТИВОАВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ.

3.1 Формальные текстовые описания управляющих процедур.

3.2 Процедуры защиты генератора от перегрузки.

3.3 Построение процедур упрощенного диагностирования генератора методом контроля характеристик.

4 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Результаты моделирования процессов определения параметров законов регулирования.

4.2 Разработка регулятора напряжения на базе аналоговых микросхем.

4.3 Разработка устройств противоаварийного управления.

Актуальность темы. Применение высокопроизводительных встраиваемых контроллеров открывает возможности усложнения законов управления автономной энергоустановкой (электроагрегатом) с целью улучшения качества электроснабжения. Разработка устройства управления включает два взаимосвязанных этапа: построение композиции законов управления (или управляющих процедур) и разработку методов оптимизации значений варьируемых параметров предлагаемых законов. Представление общей процедуры управления агрегатом в виде композиции более простых связано с разделением агрегата на компоненты (двигатель, генератор, устройства собственных нужд), с выделением отдельных функций управления (регулирование возбуждения и подачи топлива, противоаварийное управление, связь с обслуживающим персоналом, поддержка работы в энергосистеме) и с разделением общего процесса управления на ситуации. Многоситуационность является отличительной чертой описания законов управления. Общие ситуации процесса эксплуатации (покой, холостой ход, автономная и параллельная работа) при описании последовательно детализируются. В частности, при детальном описании нелинейные законы регулирования также представляются как многоситуационные.

При определенных условиях отдельные законы управления могут определяться независимо от остальных. Агрегаты, выпускаемые ОАО "Электроагрегат" (г.Курск) на базе производимых в ОАО генераторов серии ГС, обладают типичными динамическими свойствами [13,79]. В переходном процессе с допустимой нагрузкой процесс восстановления напряжения при правильном регулировании практически завершается, когда частота вращения еще не успевает существенно отклониться от начального установившегося значения и переходный процесс установления частоты фактически происходит при установившемся напряжении. В силу этой закономерности задачу регулирования можно разделить на две: задачу регулирования напряжения при условно постоянной частоте вращения вала генератора и задачу регулирования частоты при условно постоянном напряжении. Соответственно, задачу синтеза закона регулирования напряжения допустимо рассматривать как самостоятельную. Аналогично допустимо рассматривать самостоятельную задачу построения процедуры противоаварийного управления генератором.

Производимые ОАО в настоящее время автоматизированные агрегаты обладают распределенной системой управления. В ней функции регулирования и токовой защиты выполняются автономными устройствами на базе микросхем средней степени интеграции (СИС). В разработке этих устройств принимал участие автор данной работы. Функции противоаварийного управления, не требующие быстрой реакции, функции связи с обслуживающим персоналом и функции поддержки работы агрегата в системе энергоснабжения реализованы контроллером на базе микропроцессора [П.бД.в,!!^]1.

Использование высокопроизводительных специализированных микропроцессоров [62,107] позволяет создать единое устройство управления на базе одного-двух микропроцессоров [141,142]. Его наиболее сложной частью становится узел регулирования, который концентрирует процедуры обработки сигналов от датчиков фазных напряжений и токов, а также скорости вращения вала. Устройство с такой архитектурой компактнее, стоимость реализации им функций управления меньше, а законы управления могут быть усовершенствованы. В связи с этим актуальны задачи построения законов управления, реализуемых высокопроизводительным микропроцессором, для выпускаемых ОАО агрегатов. Разработка средств автоматизации на базе высокопроизводительных контроллеров требует больших финансовых вложений. Настоящая работа служит обоснованием такой разработки и исследует часть описанной проблемы в части генератора с использованием существующих аппаратно-программных средств. В ней рассматривается основа проекта - определение законов регулирования и противоаварийного управления и методов определения их параметров по результатам экспериментального исследования системы управления. Основное внимание уделено построению законов регулирования.

Цель исследования: разработать методы аналитико-экспериментального построения многоситуационных законов управления автономным синхронным генератором, улучшающих качество процессов электроснабжения.

Задачи диссертационной работы: 1) разработать математическую и компьютерную модели объекта регулирования (системы "генератор-нагрузка"); 2) с учетом исследования модели объекта дать математическое описание возможных вариантов закона регулирования напряжения генератора; 3) разработать процедуры испытаний объекта с целью оптимизации параметров описанных законов регулирования при неизменном температурном состоянии объекта; 4) создать имитационную компьютерную модель системы автоматизированных испытаний объекта с целью оптимизации параметров законов регулирования; 5) сравнить результаты оптимизации параметров законов регулирования в имитационной модели системы испытаний и результаты практической оптимизации параметров регулятора на базе аналоговых микросхем; 6) разработать типовые процедуры противоаварийного

1 В работе используются также документы, которые не могут рассматриваться как публикации. Это рекламные проспекты, незарегистрированные отчеты о НИР, руководства по эксплуатации, разработанные на предприятии. Эти документы вынесены в приложение А и ссылки на них имеют префикс "П". управления генератора и методики определения их параметров; 7) разработать элементы языка для формального описания законов управления.

Методы исследования: в работе используются методы эквивалентного моделирования электромеханических систем на базе синхронных машин, элементы теории оптимального управления и теории устойчивости динамических систем, численные методы оптимизации, элементы теории вероятностей и теории формальных языков.

Научная новизна результатов диссертационного исследования состоит в следующем: 1) уточнено определение показателей качества процессов регулирования с учетом явления амплитудной модуляции напряжения; 2) создана модель двух законов эволюции состояния для системы генератор-нагрузка; 3) описаны: а) широтно-импульсный аналог пропорционально-интегрально-дифференциального закона регулирования с входным ограничителем интегратора (далее ПИД-закон, без дифференциального звена - ПИ-закон, без интегратора - ПД-закон), б) трехситуационный закон регулирования, выделяющий сверхпереходные фрагменты процесса (далее Т-закон); 4) установлены экспериментальные методы: а) идентификации объекта, ориентированные на определение параметров законов регулирования, б) двухэтапного определения квазиоптимального типового процесса наброса (сброса) нагрузки, в) определения параметров предложенных законов из условий оптимизации качества типовых переходных процессов; 5) для корректора напряжения на базе аналоговых микросхем построены приближенная модель нелинейного ПИ-закона и методика экспериментальной настройки параметров; 6) предложены процедуры защиты генератора на базе принципа интегрального накопления меры перегрузки и упрощенного диагностирования генератора методом контроля характеристик, а также методики определения параметров этих процедур; 7) дано формальное определение закона управления (управляющей процедуры) в терминологии теории динамических систем и показано использование композиций процедур для построения языка описания законов управления.

Практическая полезность результатов работы заключается в следующем: 1) предложенная методика определения параметров аналогового регулятора использовалась в разработке корректора напряжения КНМ-3; 2) принцип интегрального накопления меры перегрузки реализован блоком токовой защиты БТЗ-1 ( КНМ-3 и БТЗ-1 разработаны в рамках работ по совершенствованию устройств автоматики продукции ОАО "Электроагрегат", исполнитель - ФГУП "ГНИИЭлектроагрегат"); 3) принцип интегрального накопления меры перегрузки реализован также прибором контроля параметров дизель-генераторов ПКП-1, разработанным в ходе ОКР "Толуол-8М с САПАУ" исполнитель ОАО "ИнформСистемПрибор", г. Королев ); 4) предложенные процедуры диагностирования реализованы в изделии ЭД2х8-Т400-ЗВКС, разработанном в ходе ОКР "Толуол-8М с САПАУ" (исполнители ФГУП "ГНИИЭлектроагрегат" и ОАО "ИнформСистемПрибор "); 5) элементы языка описания законов управления использованы при постановке задач программирования в ходе ОКР "Толуол-8М с САПАУ".

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических совещаниях кафедры "Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы" Московского авиационного института, НТС ГНИИЭлектроагрегат, на конференциях "Распознавание-95", "Вибрационные машины и технологии - 95", "Распознавание-97" (г. Курск), "Датчик-98" (г. Гурзуф), на научно-технических совещаниях лаборатории испытаний источников электропитания 16 Центрального научно-исследовательского испытательного института МО РФ.

Реализация результатов работы. Следующие изделия, разработанные с использованием результатов диссертации, производятся серийно: 1) корректор напряжения КНМ-3 - в ОАО "Электроагрегат"; 2) блок токовой защиты БТЗ-1 -в ОАО "Электроагрегат"; 3) прибор контроля параметров дизель-генераторов ПКП-1 - в ЗАО "ИнформСистемПрибор"; 4) изделие ЭД2х8-Т400-ЗВКС совместно производится ОАО "Электроагрегат" и ЗАО "ИнформСистемПрибор".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, включенных в общий библиографический список.

Распределение материала. В главе 1 обосновываются задачи исследования, главах 3-4 излагаются основные результаты. В приложение Б вынесены чисто математические построения. В частности, в нем описываются используемые в работе специальные обозначения. Элементам языка описания управляющих устройств посвящено приложение В. Нумерация формул принята сквозной в пределах подпункта работы.

ВЫВОДЫ

1)На базе микросхем средней степени интеграции достаточно компактно реализуются лишь простейшие варианты закона накопления перегрузки.

2) Габариты устройства, реализующего описанные процедуры противоаварийного управления на базе БИС, в несколько раз меньше габаритов аналогичного по функциям устройства на базе СИС. Устройство, реализующее описанное в работе взаимодействие процедур управления, является еще более компактным, но такая разработка оставляет меньше возможностей для использования микропроцессоров широкого применения и стандартных промышленных контроллеров на их основе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное исследование позволяет сделать следующие общие выводы.

1) Разработанная модель двух эволюционных законов высокого порядка для объекта управления позволила создать на ее базе имитационную модель системы автоматизированных испытаний для синтеза законов регулирования.

2) Установлено, что с использованием скользящих средних значений переменных в основной части типового переходного процесса объект допустимо описывать моделью двух эволюционных законов второго порядка. Эта модель позволила строго (без использования принципа максимума) решить задачу оптимального управления восстановлением напряжения и разработать эффективную двухэтапную процедуру поиска программного квазиоптимального управления (и типового квазиоптимального процесса восстановления напряжения) для реального объекта методом квадратичных приближений.

3) Разработанная последовательность процедур идентификации объекта при фиксированной нагрузке позволяет непосредственно по зарегистрированным процессам определить функции переключений позиционного квазиоптимального закона восстановления напряжения, а также эквивалентные параметры модели двух эволюционных законов третьего порядка, необходимые для оценки областей локальной устойчивости целевых установившихся процессов. Полученные параметры модели приемлемы для определения начальных приближений в процедурах экспериментальной оценки реальных ОДЗ параметров регуляторов.

4) Для определения параметров ПИ и ПИД-законов эффективны предложенные двухэтапные процедуры оптимизации качества типового переходного процесса методом квадратичных приближений. Методика настройки параметров регулятора на базе аналоговых микросхем разработана на основе его приближенного описания моделью ПИ-закона. Практическая реализация методики выявила неустойчивость ряда объектов регулирования, подтвердила допустимость грубого моделирования объекта системой второго порядка и приемлемость предлагаемых подходов к настройке параметров регуляторов.

5) Предложенный Т-закон регулирования включает процедуры выдержки экстремального возбуждения, восстановления и стабилизации напряжения. Методика определения параметров Т-закона включает как элементы идентификацию объекта и оптимизацию ПИ- или ПИД-закона. Для рассматриваемого объекта ВЭВ-процедура, также как остальные компоненты Т-закона, может осуществлять управление по отклонению регулируемой величины.

6) Для реализации высокопроизводительным устройством рекомендуется ПИД-закон и методы определения его параметров. В случае применения Т-закона (если ПД-закон не обеспечивает малой статической ошибки) желательны точная аппроксимация функции переключений и реализация ПИД-закона в ситуации стабилизации напряжения.

7) Процедуры защиты различной сложности эффективно строятся по принципу интегрального накопления меры перегрузки. Простые варианты таких процедур реализованы технически. Система индикаторов для диагностирования генератора основана на аппроксимации характеристик установившихся электромагнитных процессов полиномами и квадратичными сплайнами. Сбор данных для определения параметров функций-индикаторов и допустимых границ для их значений может осуществляться без разрыва контура самовозбуждения генератора.

8) Формальное определение понятия управляющей процедуры, объединяющее понятия оператора и события, может быть использовано для построения языка описания законов управления, для которого множество управляющих процедур образует предметную область. Элементы языка эффективно используются для описания законов управления электроэнергетическими системами.

Опишем кратко пути развития результатов работы. Совершенствование методов оптимизации параметров регулятора предполагает включение процедур оптимизации в единый технологический процесс тепловых испытаний генератора с исследованием зависимости модели объекта от температуры. При таком подходе сокращается время испытаний и в задачу оптимизации параметров включается исследование типововых процессов при различных температурах. В развитии методов противоаварийного управления можно выделить два направления: построение упрощенной тепловой модели объекта для обоснованного определения сложных функций интенсивности перегрузки и исследование характеристик генератора при малых значениях напряжения.

Предлагаемые в работе методы могут быть применены для разработки устройств управления автономных генераторов, в которых использованы отличные по принципу действия устройства возбуждения. Это могут быть устройство на базе дополнительной электрической машины-подвозбудителя или устройство на базе дополнительной обмотки статора, в которой наводится э.д.с. третьей гармоники поля. Предлагаемые способы определения показателей качества регулирования могут быть использованы для разработки документов, регламентирующих автоматизированные испытания генераторов.

1. Аоки М. Введение в методы оптимизации. М.: Наука, 1977. - 344 с.

2. Абдуллаев Н. Д., Петров Ю.П. Теория и методы проектирования оптимальных регуляторов. JL: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.

3. Аветисян Д.А., Дементьева Е.Б. Прямой поиск оптимальных переходных процессов в объектах с одним управляющим сигналом. //Электричество. -1968.-№8.-С.75-80

4. Агамолов О.Н. Оценка технического состояния электрооборудования в реальном времени методом нейро-нечеткой идентификации. //Электричество. -2003.-№7.-С.10-18

5. Адкинс Б. Общая теория электрических машин. M-JL: Госэнергоиздат, 1960.-272 с.

6. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин C.B. Оптимальное управление. М.: Наука, 1979. - 430с.

7. Арнольд В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1975.-240 с.

8. Ахо А, Ульман Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции. Т1. Синтаксический анализ. М.: Мир, 1978. - 614 с.

9. Ю.Барбашин Е.А. Введение в теорию устойчивости. М.: Наука, 1967. - 224 с.

10. Бахвалов Н.С. Численные методы. М. Наука, 1975. - 632 с.

11. Беркович Е.И. К определению понятия мощности в нелинейных цепях. //Электричество. 1989. - №1. - С.61-64.

12. Бертинов А.И., Бут Д.А., Мизюрин С.Р. и др. Специальные электрические машины. В двух книгах. Под ред. Б.Л. Алиевского. М.: Энергоатомиздат, 1993. - Кн.1, 320 е.; Кн.2, 368 с.

13. Бертинов А.И., Мизюрин С.Р., Геворкян Р.Л. Повышение степени использования синхронного генератора, работающего через выпрямитель на импульсную нагрузку. //Электричество. 1969. - № 8. - С. 14-19.

14. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1969. - 408с.

15. Боровков A.A. Теория вероятностей. М.: Наука, 1976. - 352 с.

16. Боровков A.A. Математическая статистика. Оценка параметров, проверка гипотез. М.: Наука, 1984. - 472с.

17. Боровков A.A. Математическая статистика. Дополнительные главы. М.: Наука, 1984. - 144с.

18. Бродин В. Б., Шагурин М. И. Микроконтроллеры. Архитектура, программирование, интерфейс. М.: ЭКОМ, 1999. - 400 с.

19. Бромберг П.В. Матричные методы в теории релейного и импульсного регулирования. М.: Наука, 1967.- 324 с.

20. Булычев А.Л., Галкин В.И., Прохоренко В.А. Аналоговые интегральные макросхемы. Минск: Беларусь, 1993. - 382 с.

21. Быков В.М., Глебов И.А. Научные основы анализа и прогнозирования надежности генераторов. Л.: Наука, 1984. - 214 с.

22. Быков Ю.М., Бодрягина Н.В., Жемчугов Г.А. Моделирование автономного синхронного генератора как объекта регулирования. //Электричество. 1989. - N12. - С.13-18.

23. Быков Ю.М., Бодрягина Н.В. Система регулирования напряжения автономного генератора на основе микро-ЭВМ. /Электричество, N4, 1991, С.40-44.

24. Бурбаки Н. Архитектура математики. М.: Знание, 1972. - 32 с.

25. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: Высшая школа, 1990. -416 с.

26. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование. М.: Бином, СПб.: Невский диалект, 2000. - 560 с.

27. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока Л. "Энергия" 1980. -256 с.

28. Варшавский В.И. и др. Автоматное управление параллельными процессами в ЭВМ и дискретных системах. М.: Наука, 1986. - 336 с.

29. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1980.-520 с.

30. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1985. - 536с.

31. Веретенников Л.П. Исследование процессов в судовых электроэнергетических системах. Л.: Судостроение, 1975. - 376с.

32. Верещаго Е. Н. Оптимальное управление автоматизированными судовыми генераторными агрегатами: Автореф. дис. канд. тех. наук. Горький., 1985. -22 с.

33. Вилесов Д.В., Кебко В.Д., Педан Э.В., Толчеев В.Н. Сильное регулирование возбуждения синхронных генераторов автономных систем. //Электричество -1978. -N2. -С.11-15

34. Вилесов Д.В. Бондаренко А.Е. К оценке качества напряжения в трехфазных системах. //Электричество. 1992. -№ 5.-С.53-56.

35. Волович Г.И. Динамика вентильных источников вторичного электропитания постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 192 с.

36. Галушко А.И., Максимова И.С. и др. Надежность изоляции электрических машин. М.: Энергия, 1979. - 176с.

37. Гашимов М.А., Гусейнов A.M. Диагностирование неисправностей электроэнергетических машин при межфазных замыканиях в обмотке статора. //Электричество. 1987. - №4. - С.53-58.

38. Горев A.A. Переходные процессы синхронной машины. Л.: Наука, - 1985. -502с.

39. Гордин A.B. Переходные процессы судовых синхронных генераторов с различными системами возбуждения: Автореф. дис. канд. тех. наук. Л., 1990. - 16 с.

40. ГОСТ 22407-85. Генераторы синхронные, явнополюсные общего назначения. Общие технические условия. М.: Изд. стандартов, 1985. 22с.

41. ГОСТ В 25339-82. Источники и преобразователи электрической энергии автономных систем электроснабжения средств военной техники. Методы контроля качества электрической энергии. М.: Изд. стандартов, 1982. - 20 с.

42. Григорьев A.B., Осотов В.Н., Семенов Д.Ю., Ямпольский Д.А. Вибродиагностика статоров турбогенераторов в ОАО

43. СВЕРДЛОВЭНЕРГО". //Изв. вузов "Электромеханика". 1998. - №2-3. -С.75-78.

44. Дейч A.M. Методы идентификации динамических объектов. М.: Энергия, 1979. - 240 с.

45. Дородных В.П., Корсунский A.B. Компьютерная система для контроля магнитных материалов. //Распознавание-95: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. Курск: КГТУ, 1995. - С. 194-195.

46. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0/5.3 Система символьной математики. М.: Нолидж, 1999. - 640с.

47. Жусубалиев Ж.Т. К исследованию хаотических режимов преобразователя напряжения с широтно-импульсной модуляцией. //Электричество. 1997. -№6. - С.40-46.

48. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. -928с.

49. Ивоботенко Б. А., Ильинский Н.Ф. Копылов И.П. Планирование эксперимента в электромеханике. М.: Энергия, 1975. - 130 с.

50. Итоги науки и техники. Электрические машины и трансформаторы. Т.8. -М.: ВИНИТИ, 1990. 148с.

51. Караев Р.И., Силкин В.Н. Активная и неактивная мощность электрических систем. //Электричество. 1989. - №12. - С.56-59.

52. Каплан М.Я. Разработка систем автоматического управления передвижных электростанций и вероятностных методов их исследования: Дис. канд. тех. наук. Курск, 1985. - 225 с.

53. Коваленко В.П. Автоматическое регулирование возбуждения и устойчивость судовых синхронных генераторов. Л.: Судостроение, 1976. - 272 с.

54. Конденсаторы: Справочник./Под ред. И.И.Четверикова и М.Н. Дьяконова. -М.: Радио и связь, 1993. 392 с.

55. Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы. М-Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 273 с.

56. Коноплев К. Г. Изменение напряжения синхронного генератора с различными системами регулирования при включении нагрузки. //Изв. АН ЭНЕРГЕТИКА. 1999. - № 6. - С.93-103.

57. Корнейчук Н.П. Сплайны в теории приближения. М.: Наука, 1984. - 352 с.

58. Косякин A.A. Шамриков Б.М. Колебания в цифровых автоматических системах. М.: Наука, 1983. - 224с.

59. Кудинов В.А., Фрумкин A.M. Распознавание изменений нагрузки автономной энергоустановки. //Распознавание-95: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. Курск: КГТУ, 1995. - С.84-85.

60. Лазоренко Б.В. Диагностирование автоматизированных судовых электроэнергетических систем в условиях эксплуатации: Автореф. дис. канд. тех. наук. Л., 1984. - 20с.

61. Лупкин В.М. Теория несимметричных переходных процессов синхронной машины. Л.: Наука, 1985. - 148 с.

62. Лупкин В.М. Анализ режимов синхронной машины методами Ляпунова. -Л.: Энергоатомиздат, 1991. 159 с.

63. Лутидзе Ш.И., Михневич Г.В., Тафт В.А. Введение в динамику синхронных машин и машинно-полупроводниковых систем. М.: Наука, 1973, - 338 с.

64. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. М.: Наука, 1991.-432 с.

65. Математическая теория планирования эксперимента. Под ред С.М. Ермакова. М.: Наука, 1983. - 392с.

66. Мееров М.В. Синтез структур систем автоматического регулирования высокой точности. М.: Наука, 1967. - 424 с.

67. Мелешкин Г.А. Переходные режимы судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1971. - 344с.

68. Мизюрин С.Р. Синхронные электрические машины летательных аппаратов. -М.: МАИ, 1972. 179 с.

69. Морозовский В. Т. Многосвязные системы автоматического регулирования. -М.: Энергия, 1970.-288 с.

70. Неймарк Ю.И. Динамические системы и управляемые процессы. М.: Наука, 1978. - 336с.

71. Осипов О.И., Усынин Ю.С. Техническая диагностика автоматизированных электроприводов. М: Энергоатомиздат, 1991. - 160с.

72. Паластин Л.М. Электрические машины автономных источников питания. -М.: Энергия, 1972. 464 с.

73. Панкратов В.В. Синтез оптимальных алгоритмов управления многосвязным динамическим объектом "в большом" методом непрерывной иерархии. //Известия вузов "Электромеханика". 1996. - №1-2. - С.58-65.

74. Петров Ю. П. Использование "принципа максимума" для нахождения оптимального закона регулирования синхронных машин. //Электричество.1964.-№10.-С.37-38.

75. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем. Львов: Вища школа, - 1986. - 216 с.

76. Понтрягин Л.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М: Наука,1965. 315 с.

77. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мишенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1983. - 392 с.

78. Попов Е.П. Автоматическое регулирование и управление М. "Наука", 1960.- 388 с.

79. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974.-368с.

80. Постников М.М. Устойчивые многочлены. М.: Наука, 1981. - 100с.

81. Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов "МАТЛАБ". В 2-х т. М.: Диалог-МИФИ", 1999. - Т1 - 366 е.; Т2 - 304 с.

82. Расстригин JI.A. Маджаров Н.Е. Введение в идентификацию объектов управления. М. Энергия, 1977. - 216с.

83. Резисторы: Справочник./Под ред. И. И. Четверткова и В.М. Терехова М.: Радио и связь, 1987. 352 с.

84. Юб.Рейуорд-Смит В. Дж. Теория формальных языков. Вводный курс. М.: Радио и связь., 1988. 128 с.107 .Руководство пользователя по сигнальным процессорам семейства ADSP-2100. Под ред. А. Д. Викторова. СПб.: Издательство СПГЭТУ, 1997. -520с.

85. Синдеев И.М., Савелов A.A. Системы энергоснабжения воздушных судов. -М.: Транспорт, 1990. 296с.

86. Сипайлов Г.А., Кононенко Е.В., Хорьков К.А. Электрические машины (специальный курс). М.: Высшая школа, 1987. - 287 с.

87. Ю.Современные методы идентификации систем. Под ред. П. Эйкхоффа. М.: Мир, 1983. - 400 с.

88. Ш.Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982. -512 с.

89. Татарников Ю. А., Рындин A.A. Описание и моделирование цифровых систем на языке VHDL. Воронеж: Издательство Воронежского технического университета, 1994. - 92 с.

90. Фаронов В. В. Паскаль и Windows. М.: МВТУ-ФЕСТО ДИДАКТИК, 1995. - 539 с.

91. Фельдбаум А. А., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. М.: Наука, 1971. - 744с.

92. Фильц Р.В., Лябук H.H. Математическое моделирование явнополюсных синхронных машин. Львов: "СВИТ", 1991. - 176 с.

93. Пб.Фор Р., Кофман А., Дени-Папен М. Современная математика. М.: Мир, 1966.-272 с.

94. П8.Фрумкин A.M. Подпрограмма для повышения точности измерения временных интервалов в системах на базе ОМЭВМ серии К1816. Депонирована в "ИНФОРМЭЛЕКТРО": N167-3T89, 27.07.89, 12с.

95. Фрумкин A.M. Распознавание зарождения неисправностей бесконтактного синхронного генератора в процессе эксплуатации автономной энергоустановки. //Распознавание-95: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. Курск: КГТУ, 1995. - С.82-83.

96. Фрумкин A.M. Унификация программных средств метрологической настройки системы автоматизированных испытаний. //Вибрационные машины и технологии: Тез. докл. научн-тех. конф. Курск: КГТУ, 1995. -С. 144-147.

97. Фрумкин A.M. Модели для описания законов функционирования управляющих устройств. //Вибрационные машины и технологии: Тез. докл. научн-тех. конф. Курск: КГТУ, 1995. - С. 147-149.

98. Фрумкин A.M. О формальном определении понятий события и процедуры при описании устройств управления. //Распознавание-97: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. Курск: КГТУ, 1997. - С.69-70.

99. Фрумкин A.M. Процедура распознавания аварийных процессов работы автономного синхронного генератора. //Распознавание-97: Тез. докл. международной науч.-тех. конф. Курск: КГТУ, 1997. - С.257-258.

100. Фрумкин A.M. Информационное обеспечение процесса управления дизель-генератором. //Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Материалы X науч.-тех. конф., Т.2 М: МГИЭМ, 1998. - С.522-525.

101. Фрумкин A.M. Синтез закона регулирования напряжения бесконтактного синхронного генератора цифровым регулятором. ДеП. в ВИНИТИ: 25.08.98, №2674-В98. 30с.

102. Фрумкин А. М. Упрощенное диагностирование синхронного генератора на основе наблюдения процесса его работы. //Физико-математические науки и информационные образовательные технологии: Сб. статей. Курск: КГПУ. -1999. -С.99-107.

103. Фрумкин А. М. Об одном методе решения двумерной задачи оптимального управления. //Информатика и информационные технологии: Сб. статей. -Курск: КГУ. 2004. - С. 112-129.

104. Фрумкин А. М. К оценке качества регулирования напряжения автономного синхронного генератора. //Информатика и информационные технологии: Сб. статей. Курск: КГУ. - 2004. - С.129-138.

105. Фрумкин А. М. Экспериментальное определение квазиоптимального типового переходного процесса автономного синхронного генератора. //Информационные системы. Теория и практика: Сб. статей. Курск: КГУ. -2004.-С. 17-31.

106. Фрумкин А. М. Экспериментальное определение параметров ПИ-регулятора напряжения автономного синхронного генератора.

107. Информационные системы. Теория и практика: Сб. статей. Курск: КГУ. -2004. - С.32-44.

108. Фрумкин А. М. Экспериментальное определение параметров МС-регулятора напряжения автономного синхронного генератора. //Информационные системы. Теория и практика: Сб. статей. Курск: КГУ. -2004. - С.45-56.

109. Чабан В.И. Основы теории переходных процессов электромашинных систем. Львов, Вища школа, 1980, 250с.

110. Шилов Г.Е. Математический анализ. Конечномерные линейные простраства. М.: Наука. - 1969. - 432с.

111. Шилов Г.Е. Математический анализ. Функции одного переменного, части 1,2. М.: "Наука", 1969. - 528 с.

112. Шилов Г.Е. Математический анализ. Функции нескольких вещественных переменных. Части 1,2. М.: Наука, 1972. - 622 с.

113. Шумилов В.Ф. Шумилова Н.И. Обеспечение непрерывных изменений параметров режима синхронного генератора при сбросах и набросах нагрузки. //Электричество. 1998. - № 9. - С.44-45.

114. Электроснабжение летательных аппаратов. Под ред Н.Т.Коробана. М.: Машиностроение, 1975. - 456 с.

115. Armsrong J. R. Chip Level Modelling with VHDL. PRENTICE HALL, Englwood CLIFF, N.J., 1988.

116. Camposano R., Wilberg J. Embedded system design //Design automaion for embedded systems. Vol.1, Nos 1-2, January 1996. P.5-50.

117. Mccloskey William J., Parker Elton L. Exictation systems for small industrial AC generators. //Conference record of 1981 Annual Pulp und Paper industry technical conference. Mobile Alv Mag, 5-8, 1981, New York, N.Y. 1981. P.55-68.

118. Microprocessor based integrated generator set controller apparatus and method. Пат. 5006781 США МКИЛ5 Й 02 Н 7/06 Н 02 Р 9/00 /Schultz Mark Н. Kocalg David J.; Onan Corp. N 191560; Заявл 5.5.88; Опубл. 9.4.91, НКИ 322/25; 322/28; 307/87. 32р.

119. Microprocessor based integrated generator set controller apparatus and method: Пат. 5390068 США., МКИ H 02 H 7/06 / Shultz Mark Н., Koenig David J. ; Onan Corp. N 919899; Заявл. 27.7.92, Опубл 14.2.95.; НКИ 361/95. 31р.

120. Stanicic R. В., Brown M.W. VHDL Modelling for Analog-Digital Hardware Designs. // IEEE Int. Con f. Comput-Aided Design (ICCAD'89), Santa Clara, Calif., Nov 5-9, 1989: Dig. Techn. Pap. Los Alamitos (Calif.), 1989. P. 184-187

121. Three Decades of HDLs Part 2: Conlan Through Verilog // IEEE Design & Test of Computers, September 1992. P.54-57.