№ 2https://rep.bntu.by/handle/data/493962026-04-05T16:24:11Z2026-04-05T16:24:11ZCompare of Transient Quality in Automatic Control Systems with Classic PID Algorithm and Optimal RegulatorKulakov, G. T.Artsiomenka, K. I.https://rep.bntu.by/handle/data/513582021-04-07T06:43:28Z2019-01-01T00:00:00ZCompare of Transient Quality in Automatic Control Systems with Classic PID Algorithm and Optimal Regulator
Kulakov, G. T.; Artsiomenka, K. I.
Currently, about 90–95% of generic controllers use the PID algorithm to generate control actions, while 64% of the PID controllers are used in single-circuit automatic control systems. Most of industries (power industry among them) use hundreds of automatic control systems. The quality of their work is the basis of economic efficiency of technical processes, ensuring safety, reliability, durability and environmental friendliness of both technological equipment and automation equipment. There are different modifications of PID-controller structure implementation. In practice the ideal PID controller with a filter and the classic PID regulator (serial connection of the ideal PI controller and the real PD regulator as the direct action elements) are widely used. The problem of choosing a rational structure and a method of parametric optimization of PID controllers, which provide the best direct indicatives of the quality in the development of the main effects in single-circuit automatic control systems, becomes urgent. However, only for the classical PID controllers, which are widely used at present, there are more than three hundred methods for adjusting the three parameters of the optimal dynamic adjustment, as well as the ballast time constant. This results in arising a problem of substantiation of the best structure and method of parametric optimization of classical PID regulators. As a basic option, one of the simplest and most obvious one, viz. the method of automated adjustment of the controller in the Simulink MatLab environment had been chosen, which was compared with the method of full compensation in general for objects with a transfer function in the form of an inertial link with a conditional delay. Two variants of control action realization on the basis of the structural scheme of the optimal regulator developed by the Belarusian national technical University were also offered. In contrast with the classic PID controller, the optimal controller has one parameter of dynamic adjustment setting. The results of simulation of transients at basic perturbations confirmed that the best direct indicatives of the quality are provided with an optimal regulator, which makes it possible to recommend it for wide implementation instead of the classic PID controllers.
2019-01-01T00:00:00ZПовышение энергетической эффективности теплотехнологического оборудования на основе численного моделирования нестационарных процессовНияковский, А. М.Романюк, В. Н.Яцкевич, Ю. В.Чичко, А. Н.https://rep.bntu.by/handle/data/513532021-04-07T06:43:28Z2019-01-01T00:00:00ZПовышение энергетической эффективности теплотехнологического оборудования на основе численного моделирования нестационарных процессов
Нияковский, А. М.; Романюк, В. Н.; Яцкевич, Ю. В.; Чичко, А. Н.
В промышленных теплотехнологических установках ускоренной гидратации бетона, являющихся основным элементом теплоэнергетической системы предприятий железобетонных изделий, режимы тепловой обработки и организация подвода теплоты к обрабатываемому в них изделию обусловлены требуемым распределением температур в объеме бетонного тела, обеспечивающим заданное качество продукции. Для оптимизации процессов, протекающих в таких теплотехнических устройствах, разработана математическая модель процесса твердения подвергаемого тепловой обработке бетонного изделия, позволяющая рассчитать пространственное распределение по его объему температуры и степени гидратации активной части цементного клинкера. Предлагаемая модель основывается на использовании нестационарного трехмерного уравнения теплопроводности, учитывающего внутренние тепловыделения, обусловленные протеканием экзотермической реакции в бетонном теле и предопределяющие степень его гидратации и твердения. Для заданного режима тепловой обработки методом конечных объемов выполнено численное моделирование процесса твердения симметричного бетонного объекта кубической формы. В выделенных точках исследуемого объекта в зависимости от времени термообработки рассчитаны скорости изменения температуры и степени гидратации, проведен их анализ. При анализе графиков скорости изменения температуры выявлены характерные перегибы, согласующиеся с заданным тепловым режимом работы нагревателя. При заданном режиме тепловой обработки вида «подъем температуры – изотермическая выдержка – понижение температуры» в выделенных точках объекта наблюдается увеличение температуры по сравнению с температурой изотермической выдержки. Отмечается сдвиг температуры по сравнению с заданным тепловым режимом работы нагревателя, обусловленный неравновесностью процесса твердения бетона. Предлагаемая математическая модель позволяет определять момент достижения заданной температуры для любой точки внутреннего пространства подвергающегося тепловой обработке изделия, что можно использовать при проектировании новых и модернизации существующих теплотехнологических установок ускоренной гидратации бетона, а также систем автоматизированного управления процессом твердения бетона в указанных устройствах. Полученные в ходе исследования результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными других авторов.
2019-01-01T00:00:00ZЭкспериментальная проверка адекватности математической модели возвратно-поступательного электрического генератора с электромагнитным возбуждениемМенжинский, А. Б.Малашин, А. Н.Суходолов, Ю. В.https://rep.bntu.by/handle/data/513502021-04-07T06:43:28Z2019-01-01T00:00:00ZЭкспериментальная проверка адекватности математической модели возвратно-поступательного электрического генератора с электромагнитным возбуждением
Менжинский, А. Б.; Малашин, А. Н.; Суходолов, Ю. В.
В статье представлено математическое моделирование генератора возвратно-поступательного типа с электромагнитным возбуждением, в результате которого получены эквивалентная электрическая схема, схема магнитной цепи генератора и выражения, описывающие электромагнитные процессы в генераторе возвратно-поступательного типа с электромагнитным возбуждением. Разработана нелинейная математическая модель генератора возвратно-поступательного типа с электромагнитным возбуждением. Для экспериментальной проверки адекватности математической модели возвратно-поступательного электрического генератора, а также правомерности принятых допущений был изготовлен макетный образец возвратно-поступательного электрического генератора, состоящий из неподвижной части в виде двух П-образных магнитопроводов и подвижной части, представляющей собой Н-образный магнитопровод. На обоих П-образных магнитопроводах устанавливается сосредоточенная рабочая обмотка. На Н-образный магнитопровод намотана обмотка возбуждения и подключена к источнику постоянного тока. В макетном образце возвратно-поступательного электрического генератора для имитации свободнопоршневого двигателя применяется приводной электродвигатель мощностью 100 Вт с амплитудой возвратно-поступательных колебаний подвижной части, равной 16 мм, и частотой колебаний, регулируемой в диапазоне от 5 до 50 Гц. Экспериментально получены основные характеристики генератора (характеристика холостого хода и внешняя характеристика). Сравнение экспериментальных и расчетных результатов показывает их расхождение не более чем на 4 %, следовательно, нелинейная математическая модель отражает характеристики генератора продольного типа с высокой степенью адекватности.
2019-01-01T00:00:00ZФормирование стратегии повышения эффективности работы распределительных электрических сетей на предпроектной стадииЖураховский, А. В.Бахор, З. М.Яцейко, А. Я.Гапанович, В. Г.https://rep.bntu.by/handle/data/513482021-04-07T06:43:28Z2019-01-01T00:00:00ZФормирование стратегии повышения эффективности работы распределительных электрических сетей на предпроектной стадии
Жураховский, А. В.; Бахор, З. М.; Яцейко, А. Я.; Гапанович, В. Г.
Рассмотрены основные критерии оценки качества функционирования распределительных электрических сетей и показано, что в электроснабжающих компаниях уже на предпроектном формировании стратегии модернизации и реконструкции электросетей необходимо выбирать оптимальные мероприятия по каждой магистрали с четкой последовательностью реализации в сети выбранных мер с учетом ее перспективного развития. Разработана математическая модель классификации магистралей распределительных электрических сетей по состоянию их функционирования: нормальное, тяжелое и недопустимое. На основе этой модели сформирован алгоритм выбора оптимальных технических мероприятий для реконструкции магистралей в зависимости от их состояния: для магистралей в тяжелом состоянии возможными являются замена провода участка или установление батареи статистических конденсаторов на удаленных трансформаторных подстанциях; для магистралей в недопустимом состоянии по результатам экспертной оценки возможных мер с учетом развития сети, перспективного роста нагрузки, строительства разгрузочных пунктов, присоединения к сети источников распределенной генерации принимается решение о замене сечения провода, переводе части или всей сети на более высокий уровень напряжения. Это позволяет уже на этапе предпроектного формирования стратегии модернизации и реконструкции формализовать процедуру выбора и реализации этих мероприятий, обеспечивая эффективное использование средств на реконструкцию и техническое переоснащение распределительных сетей с целью повышения качества их функционирования. Разработанные математическая модель и алгоритм выбора оптимального технического мероприятия для реконструкции магистрали с учетом перспектив развития апробированы при формировании оптимальной стратегии развития распределительных электрических сетей 6–10 кВ Западного региона Украины.
2019-01-01T00:00:00Z