Дослідження електроприводу з нелінійними обмеженнями фізичних змінних

dc.contributor.authorОбрубов А. В.
dc.contributor.authorЧерно О. О.
dc.contributor.authorКімстач О. Ю.
dc.contributor.authorВахоніна Л. В.
dc.contributor.authorКошкін Д. Л.
dc.contributor.authorObrubov Andriy V.
dc.contributor.authorCherno Oleksandr O.
dc.contributor.authorKimstach Oleg Yu.
dc.contributor.authorVakhonina Larisa V.
dc.contributor.authorKoshkin Dmitry L.
dc.date.accessioned2026-10-05T07:53:34Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractМета. Метою дослідження є підвищення динамічних показників та надійності електроприводу постійного струму в умовах дії значних збурень і змін навантаження шляхом розробки та аналізу системи модального керування з нелінійними обмеженнями фізичних змінних, зокрема струму та швидкості. ка. Дослідження виконано з використанням методів теорії автоматичного керування, модального синтезу регуляторів, аналізу лінійних і нелінійних електромеханічних систем, а також методів математичного та імітаційного моделювання. Для аналізу динамічних процесів електроприводу застосовано структурне моделювання та чисельне розв’язання диференціальних рівнянь у програмному середовищі MATLAB. Оцінювання якості керування здійснювалося за показниками перехідних процесів струму якірного кола та швидкості обертання валу електродвигуна при пуску та стрибкоподібній зміні навантаження. Результати. Розроблено структурну схему системи модального керування електроприводом постійного струму з нелінійними зворотними зв’язками по струму та швидкості. Показано, що застосування нелінійних відсічок забезпечує формування змінної жорсткості електромеханічної характеристики залежно від режиму роботи. За результатами моделювання встановлено, що струм якірного кола ефективно обмежується до заданого допустимого рівня як у режимі пуску, так і при різкій зміні навантаження, при цьому перехідні процеси мають аперіодичний характер і відсутнє перерегулювання швидкості. Наукова новизна. Запропоновано поєднання методу модального керування з нелінійними обмеженнями фізичних змінних, що дозволяє одночасно забезпечити високі динамічні показники в робочій зоні та ефективний захист електроприводу від струмових і динамічних перевантажень у перехідних режимах. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні та модернізації систем автоматичного керування електроприводами постійного струму, що працюють в умовах змінних і ударних навантажень, а також у навчальному процесі при підготовці фахівців з електромеханіки та автоматизації.
dc.description.abstractengPurpose. The purpose of the study is to increase the dynamic performance and reliability of a DC electric drive under conditions of significant disturbances and load changes by developing and analyzing a modal control system with nonlinear constraints on physical variables, in particular current and speed. Methods. The study was performed using methods of automatic control theory, modal synthesis of regulators, analysis of linear and nonlinear electromechanical systems, as well as methods of mathematical and simulation modeling. Structural modeling and numerical solution of differential equations in the MATLAB software environment were used to analyze the dynamic processes of the electric drive. The control quality was assessed by indicators of transient processes of the armature circuit current and the speed of rotation of the electric motor shaft during start-up and sudden load changes. Results. A structural diagram of a modal control system for a DC electric drive with nonlinear feedback on current and speed was developed. It is shown that the use of nonlinear cutoffs provides the formation of variable stiffness of the electromechanical characteristic depending on the operating mode. According to the simulation results, it was established that the armature circuit current is effectively limited to a given permissible level both in the starting mode and during a sharp change in load, while the transient processes are aperiodic in nature and there is no speed overregulation. Scientific novelty. A combination of the modal control method with nonlinear constraints of physical variables is proposed, which allows simultaneously ensuring high dynamic performance in the operating zone and effective protection of the electric drive from current and dynamic overloads in transient modes. Practical significance. The results obtained can be used in the design and modernization of automatic control systems for DC electric drives operating under conditions of alternating and shock loads, as well as in the educational process in the training of specialists in electromechanics and automation.
dc.identifier.citationДослідження електроприводу з нелінійними обмеженнями фізичних змінних = Research of an electric drive with nonlinear constraints of physical variables / А. В. Обрубов, О. О. Черно, О. Ю. Кімстач, Л. В. Вахоніна, Д. Л. Кошкін // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2026. – № 1 (504), т. 1. – С. 227–235.
dc.identifier.govdochttps://doi.org/10.15589/znp2026.1(503).1.26
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/13759
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseries621.313
dc.subjectелектропривод
dc.subjectнелінійность
dc.subjectсинтез
dc.subjectкоректувальний пристрій
dc.subjectзворотній зв'язок
dc.subjectпередаточна функція
dc.subjectперехідні процеси
dc.subjectобмеження струму
dc.subjectобмеження швидкості
dc.subjectдинамічні характеристики
dc.subjectелектромеханічна система
dc.subjectструмові перевантаження
dc.subjectelectric drive
dc.subjectnonlinearity
dc.subjectsynthesis
dc.subjectcorrection device
dc.subjectfeedback
dc.subjecttransfer function
dc.subjecttransients
dc.subjectcurrent limitation
dc.subjectspeed limitation
dc.subjectdynamic characteristics
dc.subjectelectromechanical system
dc.subjectcurrent overloads
dc.titleДослідження електроприводу з нелінійними обмеженнями фізичних змінних
dc.title.alternativeResearch of an electric drive with nonlinear constraints of physical variables
dc.typeСтаття

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Obrubov Andriy V. .pdf
Size:
1.04 MB
Format:
Adobe Portable Document Format