автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Структурно-алгоритмический метод компьютерного моделирования задач динамики управляемых электромеханических систем

РГб од

5 / ню л 1993 АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ

На правах рукописи УДК 681.325

ФЕДОРЧУК Владимир Анатольевич

СТРУКТУРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ МЕТОД КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ УПРАВЛЯЕМЫХ ЭЛСКТРОМЕХАКИЧЕСШ СИСТЕ! 1

Специальность 05.13. 16 Применение вычислительной техники, математического

моделирования и математических методов в научных исследованиях

А В Т О Р Е О Е Р л 'I

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических кап:

Киев - ЮТ

Работа выполнена в отделе моделирования динамических систем Института проблем моделирования в- энергетике Академии наук Мсраины.

Научный-руководитель: доктор технических наук, профессор

Верлань Анатолий Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кондратенко Владимир /Яковлевич

кандидат технических наук Абидов Султан Турсунович.

Ведущее предприятие: Киевский политехнический институт

Защита состоится "Я Ч " июня 1993г. в Ю час && мин на заседании специализированного совета .К016.61.01 по присуждению ученых степеней в Институте проблем моделирования в энергетике Академии наук Украины по адресу: 252660, Киев-164, ул. Генерала Наумова, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем моделирования в энергетике Академии наук Украины.

Автореферат, разослан " мая 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

--. —

Э.П.Семагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Электромеханический системы СЭМО широко используются в машиностроении, металлургии, транспорте, энергетике, добыче полезных ископаемых к т.д. В съязи с массовостью промышленного применения ЭМС при их работе наблюдается значительные затраты электрической энергии (до 50%: пэтребляе-мой электроэнергии й промышленности). В связи с этим при гостроении высокопроизводительных и экономичных ЭМС возникает необходимость в решении' ряда таких 'расчетных вопросов, как' исследование влияния параметров отдельных звеньев на устойчивость и качество переходных процессов, оценка целесообразности введения в схемы различных обратных связей, анализ поведения системы управления при.возникновении в ней аварийных режимов, определение допустимых отклонений параметров, а также решдае вопросов, связанных с синтезом системы, оптимизацией ее структуры' и параметров.'

Функционирование ЭМС связано в основном с движением, что свидетельствует о том. что основные трудности их исследования лежат в области задач дашмики. Высокая размерность и нелинейность математических.моделей,, адекватно представляющих элементы электромеханических объектов различной физической природы (электрические цепи, магнитные и электрические поля, механические звенья и т.д.). сложность алгоритмов управления, необ ходимость учета распределенности параметров, большое разнообразие режимов усложняют задачу моделирования и затрудняют исследование без широкого привлечения, средств цифровой вычислительной техники. Сложность этих задач подчеркивается так йе и тем, что современные ЗМС в годэвлшкзм большинстве снабжаются системами управления с/'встроенными ЭВМ.

Таким образом, задачи проектирования, построения, исследования решмов, испытания и отладки ЭМС являются весьма тру доемкими. а создание методов и средств эффективного их решения посредством компьютерного,моделирования представляет собой актуальную проблему, решенную далеки не в полной мере, несмотря на значительньЕ достижения в этой области исследований.

Целью диссертационной Работы является разработка, обоснование и исследование методики струетурно-алгоритмического моделирования динамических систем, а также програшот« средств открытого гиги с мадульно-звеньевой организацией, обеспечивающих эффективное исследование управляем!« электромеханических

систем и их звеньев.и построение специализированных цифровых -ънчислительньк устройств аналогичного назначения.

Для достижения указанной цели требуется реиение следующих задач:

■ - анализ и систематизация математических моделей динамики типовых элементов управляемых ЭМС;

- разработка комплекса способов дискретизации и численной реализации динамических моделей основного набора элементов управляемых ЭМС. .в том числе элементов с распределенными параметрами; _ •

- создание исследовательской программной моделирующей системы для компьютерного исследования широкого класса электромеханических объектов--с обеспечением алгоритмической совместимости модулей системы,, необходимой степени открытости и гибкости при поэвенъевом струкгуировании моделируемых объектов;

- разработка структур сгвциализированных циФроеых управляющих и моделируода устройств для организации управлявших с-вяьей в ЭМС.

- исследование и применение предложенной методики моделирования при решении практически важных задач в области анализа к проектирования управляемых ЭМС.

Методы исследований. Основные методы, с гюмошыо которых решались задачи, поставленные в диссертационной'работе, следу-кеде: методы вычислительной'математики, операционного исчислени? (интегрального преобразования Лапласа, -дискретного ¿-преобразования). теории дифференциальных уравнений, методы теории управления, методы идентификации динамических систем, элементы теории программирования и др.

Научная новизна. В диссертационной работе изложены следующее научные результаты, полученньЕ в процессе исследования:

- разработаны математические модели . тигорых элементов управляемых ЭМС» обеспечивающие рациональную структуризацию исследуемых систем;

- предложены численные разностнье алгоритмы реализации динамических моделей основных типов элементов ЭМС с сосредоточенными параметрами, обеспечивающее создание эффективных программных' средств моделирования;

- развит подход к дискретизации динамических моделей объектов с распределенными параметрами на основе приближения

трансцендентных и иррациональных передаточных Функций дробно-рациональными передаточными функциями и последующей численной, реализации посредством квадратурных и разностных алгоритмов;

- предложены программные моделирующие средства для эффек-тивного'исследования управляемых ЭМС. допускающие модульно-ззеньевую организацию.

Практическая ценность, Теоретичэскиё результаты диссертационной работы реализованы в программной моделирующей исследовательской системе, использование которой позволяет изучать процессы, происходящие в сложных реальньк Ж. Предложенные способы структурной и алгоритмической организации машинных вычислений позволяют строить экономичньв и вьоокопроигязодитель-ньв цифровые вычислительные устройства, которые могут быть использованы для решения широкого ютасса практически важных научно-технических задач.

'Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использовались з ряде разработок, выполненных в ИПМЭ АН Украины по х/д темам совместно с Львовским радиотехническим институтом (моделирование на ПЭВМ динамики системы привода с первичны»,1 дизельным двигателем). Институтом АэЖФТЕХИ!,'. и ПО Азнефть (методика математического моделирования управляемых динамических систем применительно к системам электропривода нефтепромыслов).

Атщробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на :

- втором Всесоюзном совещании "Конвеерньв вычислительны-; системы" (Киев. 1988 г.);

- третьей Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы нелинейной электротехники" (Черкассы. 1988 г.);

- третьей Республиканской научно-технической конференции "Интегральньв уравнения в прикладном моделировании" (. .Одесса,

1989 г.);

- Республиканской научно-технической, конференции "Функционально ориентирован ыэ вычислительные системы" (г.Алушта,

1990 г.).

■ ДуйлШЭШИ, По результатам исследований, опубликовано сем;-, научных работ, в тем числе получено одно авторское свидетельство на изобретение.

- - б -

Структура и объем работы. Диссертационная, работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 141 страницу машино-. лисного текста. В приложении приведены доголнительнье таблицы и рисунки, а также акты внедрзния.

Содержание работы {То введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена цель проводимых исследований, приведены основные материалы по научной новизне, теоретическим и пракги-чеасим результатам, полученным соискателем при решении поставленных задач. . '

Показано, что при создании компьютерных средств моделирования ЭКС возникает необходимость систематизации возмоншх разновидностей математических моделей элементов ЭМС на основе обеспечения необходимой степени адекватности'с учетом их специфики; создания комплекса численных "алгоритмов и методтси их применения для реализации динамических моделей элементов ЭМС, ьключая -элементы с распределенными параметрами; разработки программной моделирующей системы для моделирования электромеханических объектов с обеспечением необходимой степени открытости и гибкости.

В основу организации программной.моделирующей системы целесообразно положить структурно-модульный принцип, согласно . которому каждому структурному элементу моделируемой системы поставлен в соответствие программный модуль. При этом возникает задача декомпозиции математической модели объекта на от-' дельныз структурпье элементы, от решения которой зависит состав набора структурных элементов, необходимого для синтеза модели объекта. Декомпозицию можно производить до элементарных звеньев, образующих базовое множество типовых динамических и нелинейных звеньев. По мере все более широкого охвата моделей ЭМС состав множества структурных элементов расширяется. Сюда, кроме . элементов. входящих в базовое множество типовых динамических и нелинейных элементов, могут входить и более сложные элементы, такие. как генератор, электродвигатель. тиристорный преобразователь и т. п. Поэтому•применение структурного' метода - моделирования -позволяет создать библиотеку стандартных блоков-модулей отдельных электромеханических устройств, построенных на основе достаточно полного математического описания протека-

одих-в них процессов. что приведет к го'вшенш качества моделирования системы в целом.

. Х1шюй_слаш.рассмотрены и систематизированы математические модели типовых' элементов электромеханических систем.

Первьи этапом решения задачи моделирования является задача построения математической модели ЗМС. Зная физические'процессы. пдоисходдае в объекте, можнэ при' определенных допущениях описать его поведение аналитически. оОънно с помощь» дифференциальных или .интегродиМеренциальних уравнений.

Математическое описание линейного электромеханического обмета приводится к векгорно-матричной Форме

x(l) = A x(t) + В u(t). где х - п-вектор состояния системы; и - m-вектор внешних воздействий; А - матрица системы размером п * п; В - матрица описания входа размером п * га или посредством преобразования Лапласа к оператор) ¡ой форме ''

*<р) - Х(0) = A X(D) - Б Uíp). где Х(0) - n-мерный вектор. задастей начальный условия.

' Другой час то применяемой формой яатематичеосого описания линейных ЗНС, благодаря иирокому распространению частотных методов анализа и синтеза систем управления электромеханическими объектами, являются передаточные функции вида

№» ■ « • •

uu ; an р ♦■••■+ а, р + а0

где Y - изображение исследуемой виходной переменной; И - изображение видного воздействия; р - комплексная переменная Лапласа; п 5 m

Если объест содержит линейные стационарные звенья с распределенными параметрами и, следовательно, ;.пф|ереии1тды)ьпи уравнениями в частных производим. то для полной хзракгеристи-'ки передаточных свойств таких звеньев целесообразно попользовать двухточечную передаточную функцию

Y(x..p)

Vr « (х2. xt. р) = tXT'qJ 4 р- е

где Р - множество точек приложения входного юядаАсгаш; Y(x2,p) и F(x4.p) - преобразования Лапласа по времени от выходного сигнала и входного воздействия соответственно. Такая Форма математического описания апеньев структурной схсш

объекта удобна в планз 1гря.ма!с-.:-:ия структурного-метода моделирования, который предполагает выделение структурных элементов с расщ-еделенными параметрами и их опися'з:? в виде распределенного блока, на вход которого подается разделенный сигнал Г(хД), х О, I * 0. где О • область в г - мерном эвклидовом тцкэстранстге; О - область числовой оси. а на выходе появляется б&гсо'дноЯ распределмшй сигнал у(хЛ). которьй может иметь ■и другую размерность.

В качестве описания передаточных свойств распределенных блоков можно использовать весовую Функцию У(х. ?Л-Г). Тогда линейный стационарны"! распределенный блок описывается интегральным оператором ,

0(х2.0 = [ ] \'(х2.?Л-г) ы(?.г) с]? йт.

о п

£

При моделирован;« нелинейных электромеханических объектов принято рппличэть два типа нелинейностей. К первому типу относятся гг.адае нелинейности, а ко второму негладкие, ' типа "лифт", "егт.ангмеше координаты", "реле" и т.д. В случае присутствия в системе негладких нелинейностей они. по возможности. 'выделяются и реализуются соответствующими нелинейными блоками.

Математическое описание стационарных нелинейных объектов представимо в виде оператора ¡/рысона

I

Лу[у(0]=]к[1-5.К5)]С35

о

■ или Гаммерштейна

I

агмц] = |ка-*) прымб,.

о

где функция К (ядро) отображает динамические свойства объекта.

Управляемая электромеханическая система, содержащая подсистемы с сосредоточенными и распределенными параметрами, в общем случае описывается следующими уравнениями состояния: А у(1) * В_р(х.1) - С йа): Цх.тд)] = Кхл). х «-О. 1Хй с начальными условиями

= 1=0.1;. ...ш-1. (1)

■и Граничными условиями

Пх.КхЛ)]|;ЛР = Q(x.t)|«P . Otn. где y(t) - n-мерный вектор состояния подсистемы с сосредоточенными параметрами; р{у.Л) - вектор состояния подсистем!,! с: распределенными параметрами, определенный по пространственной w?-ременноП х в замкнутой области D некоторого г-мофного эвклидо-' . вдго пространства Rr при времени t Я.,;. Ti(t) - h-мерный вектор управления; А.В.С - матрицы с постоянными коэффициентами размерности п-п, п*г. гиг) соответственна; Líx.-Kx.t)] - некоторая линей«.* шггогродеф&ра-здшьный оператор по переменны», зс=(х4,хг1... ,х,.>. 1; fu.t) - тастор-функция. определвдая управляющее возсосредоточенной подсистемы на .распределенную; L) - открытая часть области D; s^Cx). 1=0,1,2.....m-1

функции начальных услоеий (1); Пx.p(x.t)] - линейны"! оператор граничных условий; Q(x.t) - заданная вектор-Функция нз границе Р области D при t>te. отображающая воздействие внешних условий через границу Р.

Все рассмотренные формы математического описания управляемых ЭХС достаточно широко используются при их исследовании методом математического моделирования. Следовательно, для оперативного решения задач моделирования целесообразно иметь набор программ, каждая из котдрых ориентирована на конкретную Форму математического описания.

Анализ математических моделей типовых элементов ЭМС, приведенных в параграфах 1.2-1.4. приводит к целесообразности применения шречня-моделей. реализуемых в виде базового набора алгоритмов. '

С целью обеспечения физического подобия на структурном уровне и умвкьтаия вычислительных затрат необходимо лроизво-дать структуированиэ исходной математической модпли таким образом, чтобы каждому элементу структуры соответствовал конструктивный элемент либо подсистема моделируемого обтекта. В гагам случае модель системы представляется г, виде элементов, имитирующих работу отдельных физических узлов (электрических машин, усилителей, стабилизирующих ус-тройств и т, г ), причем каждый элемент может быть представлен в виде структуры, состоящей из типовых блоков-алгоритмов. Таким образом, структурный магод моделирования позволяет создать библиотеку элементов ЭМС, являщихся сложными Физическими устройствами, (например, генератор постоянного тока, элещ'ромашщньй усилитель поперсч-

Ног» тля. синхронный электродвигатель), которые реализованы'с помощью типовых блоков-алгоритмов да основе подробного математического описания протекающих в них процессов,

Бо втощй главе рассмотрены алгоритмы численной реализации моделей управляемых электромеханических систем.

Для люс'ой передаточной функции, посредством тех или иных методов дискретизации,-может быть получен целый ряд разностных аналогов. При этом в качестве математический модели объекта в области оригиналов можно использовать линейное разностное уравнение (уравнение цифрового фильтра):

п »

;v]ta«j >Vi+ - .

где аи J(b2) вещественнье коеффициенты, зависящие от шраметров объекта; yn_Jt xri.j значения соответственно входного и выходного сигналов объекта в моменты времени (n-j)h, h - шаг диекре'чзации времени.

При моделировании объема на ЦВМ приходится решать задачу о переходе от непрерывной передаточной • функции к дискретной. 'Известно несколько способов перехода от непрерывной к. дискретной модели. Один из наиболее распространенных разностных способов основан на замене фигурирующих в дифференциальном уравнении производных первыми разностями. Распространенным на практике является также способ подстановки или "метод 'Гастина", формсшьно вытекающий из сравнения- формул, определяющих преобразование Лапласа и z-преобразование. К недостаткам этого подхода следует отнести низкую адекватность моделирующего цифрового Фильтра аналоговому прототипу и относительно вьсокую вычислительную сложность.

В связи с этим предпочтительно использовать точный метод .перехода к дискретной передаточной функции, который заключается в следующем:

1) производится разложение известной передаточной функции ri(p) обхекта на элементарные дроби W.(p);

2) для полученных элементарных дробей находятся импульсные переходные Функции Vt(t) ( V(t) ~ W(р) );

3) находятся z-изображения импульсных переходных функций, равные искомым передаточным функциям (гго таблице z-преобразования) .

4) от z-изображений производится переход к разностным

- И -

уравнениям в .оригиналах (к цифроовш Фильтрам).

Известно, что алгоритмы интегрирования обыкновенных'дифференциальных уравнений с помощью 1ШМ основаны на том или ином численном методе и поскольку любой алгоритм предполагает переход к разностным уравнениям, из этих разностных уравнений бы 'текаст и дискретные передаточные функции. Получаемые таким способом дискретныз передаточные функции по сравнению с Функциями, определяемыми изложенным выие- точным способом» будут приближенными, так' как сами алгоритмы численного интегригапани я приближенны.

Для обшстов с распределенными параметрами, описываемых уравнений в частных производных и их системами, передаточные функции могут содержать дробные степени, иррациональнее , и трансцендентные выражения комплексной переменной. что обуславливает необходимость использования специфических мегодоя численного решения задач анализа протекаювдх в них процессов.

На основании анализа работ, посвященных вопросам исследования ,объектов, содержащих элементы с распределенными гарамет-рами можно оценить обшее состояние следующим образом.

1. Единого математического метода решения задач исследования объектов с распределенными параметрами пока нет. Различные авторы используют те приемы, которые кажутся им наиболее подходящими.

2. К числу наиболее приемлемых методов относится: операционное исчисление. включая '¿-преобразование, специальные функции Лаггера, Чебышева и др.

3. Получение любых конкретных решений требует расчетов на

ЭВМ.

Рассмотрим грушу способов моделирования объектов с распределенными параметрами, основанных на аппроксимации их исходных. передаточных функций.

Передаточную функцию звена с распределенными параметрами У(х.р). где х - пространственная переменная, можно аппррокеи-мировать г-передаточной функцией вида

которой соответствует теоретически реализуемое при конечном {-„, разностное уравнение

I

u(x.ri) " büu(0.ri) +■ b4u(0.n-l) - ... * ъ{ (ö.n-1).

Решение задачи определения коэфмциентов fyix). как и любой анпроксимационной задачи, являете® неоднозначным и в значительной мере эвристическим. Задача выполнима при использовании частотных передаточных функций при замене z = exp(joT), Р = jw. где 'Г. - период дискретизации времени. Это дает возможность определения- Ь. исходя из уравнений

i» ' \

W( j ы)-ej ul).

(,o ,

Такой прием не является универсальным, однако является в целом ряде случаев весьма эффективным.

Еще одним способом синтеза моделей по" динамическим характеристикам, .заданным во временной области, является моделирование операции свертки. Операторному выражению Y(p) = W(p)X(p) ( %'(р). - заданная передаточная, функция, Y(p) и Х(р) - изображения. выходного и входного сигналов) в пространстве оригиналов

соответствует выражение t'

y(t)-J V(t.-r)x(i)dr (2)

О

( V(t) - импульская переходная харакгеристика объекта; y(U. ,x(t) - выходной и входной сигналы ).

Реализовать - оператор свертки (2) на ЭВМ можно путем разбиения интервала времени 04п на ряд годинтервалов (метод подвижного начала), определяя -значешя интеграла в конце каждого

подинтервала, т.е. в дискретных точках t4. t2.....tn.

Есди выбрать длину подинтервала l\i = ti+1- Ц. то

yrjv(trr)x(r)dt: 1-Т7п (Э)

о

и заменяя в (3) интегралы суммами, получим.

I

У^А^х, ; 1=ТТн. • i=»

где - числовые коэффициенты, вычисляемьв в соответствии с применяемой квадратурной формулой. Следует заметить, что в точках I/, (1 = 1,п) методическая погрешность минимальна и равна погрешности замены интегралов конечными суммами.

Для многих промьюленньк электромеханических объектов ре-

гсение задач моделирования и ид«нги$»шации осязано с регистра-' цией нелинейных эксгориментзлыктх зависимостей, которье обычно представляются в дискретизировзн:¡см ?иуз. Дгя компьютерного моделирования зависимостей в этом случае предлагается использовать следующий метод у¡ецелочисленной ''епол/номиальной аппроксимации. Пусть зависимость Г(х) дампирована в уг;лах' X;

'¿-0.....п).- 'причем а - < <...< Хп ='Ь. Зэвисимосаь Г

тпроксимируется полиномом

г

Их) - Их) = £ А, х ;ч . г > 1. к = »

до огк- параметр, подлежащий определению наряду с Ак. Минимизируя -^УгХЦИС.'Ш 022и60к

ь

КГ. (Г(х)-Г(х))* IX;

•г

) параметрам Ак и о\ находится "(шлучсее" приближение, «Ъи •ом достигается возможность получать полиномы невысокой спа-«и на сравнительно коротких интервалах.. т.е. речь идет о 'именении сплайнов с дробными показателями степени.

В третьей главе рассмотрены программные и аппаратные едстпз моделирования управляемых электромеханических систем, исаны структура программной моделирующей системы, устройство я реализации нелинейных операторов. Больтерра-Г'аммеритейна, тройство для решения уравнений Вольтерра первого рода и для ишзации соответствующего ему оператора.

Для проведения вычислительных экспериментов на ЭВМ по :ледованию режимов и процессов, происходящих в управляемых разработано специальное программное обеспечение в виде ледовательской программной моделирующей системы. В основу кционирования системы положен структурно-модульный пртгцип. ласно которому каждому элементу моделируемого объекта постен в соответствие программный модуль.

Компоненты программной вычислительной системы разбиваются щз основные части: функциональную (вычислительную) и •емную. К. функциональной части относятся программы, не-едственно реализующие, модели, а к. системной - специатш-нные средства. ■ обеспечивающие . управление вычислительным ессом, т.е. организацию ' последовательности выдалнения иионзльиыч программ, обмен информационными массивами мщк/ту

- и -

ними, хранение, редактирование, ввод и вывод данных.. Модульная структура моделирующей системы позволяет значительно упростить еа. эксплуатацию и развитие.

Дня эффективной реализации процесса моделирования используется принцип , квазинараллельньк вычислений, что позволяет реализовать математические модели, содержание структуры с обратными связями.

Функциональная часть моделирующей системы состоит из двух частей - модуля начальных параметров и собственно модуля морали. Нервы-! модуль используется для настройте решающих модулей и-вычисления начальных параметров состояния объекта (модели обшста) Второй модуль (модуль модели) представляется в виде набора решавших модулей, определенным - образом соединенны: между собой. Решаодяе модули, которыэ используются для синтез модуля модели об'ьединень; в библиотеку функциональных модулей Программна единицы библиотеки го Функциональным признакам назначению можно разедлить на семь групп, каждая из которь сориентирована на решние следующих задач: '

1. Моделирование ■ линейных элементов-ЗМС го мачематическс му описанию в - виде дробно-рэци'лшьных горздаточных Функций.

2. Моделирований линейных нестационарных элементов ЭМ( заданный в виде дробно-рациональных передаточных функций с п ременными коэффициентами.

3.. Моделирование линейных элементов по математическо описанию в виде интегрального оператора сшртс;.

4. Моделирование элементов ЭМС с гладкими нелинейными математическому описанию, задаваемому пользователем в к-функциональных зависимостей.

5. Моделирование типовых статических нелинейностей.

6. Моделирование элементов с распределенным!! параметр, по математическому- описанию в виде иррациональных и транец дентных передаточных функций. ■

7. Моделирование элементов с распределёнными гарамеп ш математическому описанию в. виде импульсной переходной ф} цни.

В_ае1ШР1ой_тл1Шй_ приведены результаты исследовани! решению -задач моделирования управляемых электромеханичю систем. Решатся: а&дача исследования динамики алектропри станка-качалки с оинхронньы электродвигателем» задача несл

вания системы автоматического регулирования дизельным двигателем с электрогидромеханическим регулятором, а тага® задача исследования системы автоматического управления электропривода летучих ножниц заготовочного стана.

.1. На основе принципа множественности (неоднозначности) математического'описания динамических обьектов сформулирован и применен способ вьйора динамических моделей основных' видов электромеханических объектов с учетом характера решаемой задачи- динамики.

2. Разработан комплекс разностных алгоритмов численной реализации динамических моделей основных типов. элементов электромеханических систем с сосредоточенными параметрами.

3. Разработан метод . дискретизации- динамических моделей объектов с распределенными параметрами на основе ' приближения трансцендентных и иррациональных передаточных Функций дробно-рациональными выражениями.

4. Разработан способ программной организации квазипараллельных вычислений при реализации моделей объектов, содержащих фрагменты с обратными связями.

5. Создана программная"моделирушая система для исследования управляемых'электромеханических систем, обладающая модуль-но-звеньевой структурой,, а также свойствами повышенной гибкости и открытости, что обеспечивает решение широкрго класса прямых и обратных задач динамики как в'линейной, так и в нелинейной постановках с ориентацией на использование современных ПЭВМ.

6; Разработаны стру!стуры специализированных вычислитеьных устройств для ' реализации динамических моделей ЭМС как в виде линейных интегральных операторов так и в виде нелинейных"интегральных ""операторов Вольтерра-Гаммерштейна и Вольтерра-Урьсо-на. а также для решения уравнения Вольтерра первого рода-.

7. Решены важные для практики задачи исследования- электромеханических систем, в том числе задача исследования устойчивости электропривода станка-качалки глубиннонасосной установки на базе синхронного'электродвигателя с системой автоматического регулирования возбуждения; задача исследования режимов электропривода летучих ножниц заготовочного стана; задача исследования динамики для дизс-лыюга дг;'1гателя с электронной системой эгсцйвлмш вощением.

4.

Список опубликованных работ го теме диссертации. Верланъ А. Ф.. Максимович Н. А.. Федорчук В. А. Программная система моделирования электромеханических объектов на мини- и микроЭВМ. •// Электронное моделирование.1 - 1990, -• N5, - С, 101-103."

Али-Заде. П. Г.Кулиев A.C., Федорчук В. А. Исследование динамики электропривода нефтепромыслового механизма методом структурного моделирования на ПЭВМ. // Электронное моделирование. - 1992, N6. " - с. 78-82. Максимович H.A.. Коваленко А. Е., Федорчук В. А,, Кшенников А.Б. Реализация нелинейных-интегральных динамических моде лей' электроэнергетических объектов средствами машинного моделирования. //Проблемы нелинейной электротехники:- Тез. докл. 3-ей всесоюз. науч. техн. конф.' (Черкассы, сент.., 1988) - Киев, ИПМЭ АН УССР. 1988 - 4.2, - С. 28-29. Максимович'Н. А., Федорчук В. А. Типовой блок специализированной' аналоговой машины для решения интегрального уравнения задачи восстановления сигналов. // ■ Интегральна уравнения в прикладном моделировании: Тез! докл. 3-ef республ. • науч. техн. конф. (г.Одесса, ноябрь. 1989) -Киев. ФОЛ ИЭД АН УССР. 1989. - 4.1. - С. 109-110.

Максимович H. A.. ■ Ковалев Д. В.. Федорчук В. А. Функционально-ориентированное вычислительное устройств* для коррекции динамических, характеристик инерционны элементов в энергетических системах. // Функциональн< ориентированные вычислительна системы: Тез. докл. ' peen науч. техн. конф. (г. Алушта. 4-6 окт. 1990г.) - Харьков ХГМ, 1990 - Ч. ¿ - С. 40-42.

Ковалев Д.В., Федорчук В.А. Таймер для параллельны вычислительных систем. В сборнике: Конвеерные вычисли тельные системы. Тезисы докладов и сообщений второго Все сошного совещания. 31 мая - 1: июня 1998. - 207 с. Верлань А. Ф.. Максимович Н. А. . Федорчук В. А. Устройств для моделирования интегральных уравнений Вольтерр первого рода. A.C. 1725236 . - БИ 15