Висвітлено принципи роботи та програмування в інтегральному середовищі Microsoft QBasic (програмно сумісного з Microsoft Quick BASIC 4.5 та Microsoft PDS Basic 7.1). Наведено огляд числових методів і підходів до розв'язування звичайних диференціальних рівнянь, що описують динаміку електроприводів (зокрема, за допомогою Z-перетворення); для деяких числових методів запропоновано приклади реалізації у вигляді підпрограм. Розглянуто моделі основних елементів і структур автоматизованих електроприводів та наведено типові приклади розрахунків динаміки.

За необхідні умови конвергентності прийнято відсутність ферорезонансних режимів і несиметричних періодичних коливань на частоті зовнішньої напруги. Результати одержано за допомогою методу гармонійного балансу й підтверджено числовим розрахунком цих режимів. Зіставлено умови конвергентності з умовами, одержаними шляхом моделювання процесів на ЕОМ.

Проблему конвергентності нелінійної системи другого порядку зведено до дослідження стійкості рівняння другого порядку з параметричним збудженням. Розраховано критичне значення загасання, вище за яке параметричне збудження неможливе. Зроблено числовий та аналітичний розрахунки функції, яка викликає найсильніше параметричне збудження.

Розроблено методику одержання умов конвергентності нелінійних електричних кіл на основі теорії стійкості лінійних параметричних систем. Вперше застосовано принцип максимуму Понтрягіна для знаходження екстремального збудження лінійної параметричної системи другого порядку з фіксованими межами зміни функції збудження. Встановлено, що екстремальне збудження даної системи має прямокутну форму. Одержано умови існування ферорезонансу залежно від амплітуди зовнішнього збудження та загасання у коливальному контурі з нелінійною індуктивністю, що апроксимується поліномом довільного степеня. Математично описано процеси під час виникнення несиметричних режимів у нелінійних системах другого порядку методом ізоклін та методом лінеаризації диференціального рівняння в околі періодичного режиму. Обгрунтовано необхідність врахування несиметричних режимів поряд з ферорезонансними у процесі дослідження умов конвергентності. Розглянуто параметри та умови існування режимів, які порушують конвергентність нелінійної параметричної системи. Проаналізовано квазіперіодичні та режими ділення частоти, а також обертові рухи, проведено їх порівняння. Аналітично одержано новий критерій відсутності обертових рухів.

Розкрито основи практичної роботи у середовищі математичного пакета MathCAD. Розглянуто пункти та команди основного меню, набір і редагування MathCAD-документів, режим обчислень. Обгрунтовано основні обчислювальні можливості пакета, висвітлено особливості складання алгоритмів, програм і формування відповідних їм MathCAD-документів для розв'язання типових математичних задач. Визначено різні форми подання на екрані та збереження одержаних результатів обчислень. Увагу приділено побудові та редагуванню графіків, генеруванню та статистичного опрацюванню випадкових величин.

Раскрыты основы практической работы в среде математического пакета MathCAD. Рассмотрены пункты и команды основного меню, набор и редактирование MathCAD-документов, режим вычислений. Обоснованы основные вычислительные возможности пакета, освещены особенности составления алгоритмов, программ и формирования соответствующих им MathCAD-документов для решения типовых математических задач. Определены различные формы подачи на экран и сохранения полученных результатов вычислений. Внимание уделено построению и редактированию графиков, генерации и статистической обработке случайных величин.

Проаналізовано сучасні енергозберігальні стратегії та моделі адаптивного оптимального керування режимами плавлення в дугових сталеплавильних печах трифазного струму, а також схемні, структурні й алгоритмічні рішення для їх реалізації. Описано методи та математичні моделі для оперативного синтезу багатопараметричного вектора оптимального керування режимами плавлення й оперативної адаптації вектора керування до зміни параметрів елементів короткої мережі та параметрів стохастичних характеристик збурень.

Запропоновано стохастичну методику оптимальної ідентифікації параметрів силового кола дугової сталеплавильної печі з адаптацією на основі нечітких висловлювань. Описано математичну модель оперативної ідентифікації параметрів силового кола дугової печі та дугових проміжків. Подано алгоритм адаптації моделі ідентифікації до зміни стохастичних характеристик збурень.

Предложена стохастическая методика оптимальной идентификации параметров силовой цепи дуговой сталеплавильной печи с адаптацией на основе нечетких высказываний. Описана математическая модель оперативной идентификации параметров силовой цепи дуговой печи и дуговых промежутков и предложен алгоритм адаптации модели идентификации к изменению стохастических характеристик возмущений.

Stochastic method of identifying the optimal parameters of power circle arc steel furnace with adaptation based on fuzzy statements. The mathematical model of identifying operational parameters of power circle steel arc furnaces and arc gaps was described and the model identification algorithm for adapting to changing characteristics of the stochastic perturbation was provided.

Запропоновано математичну та цифрову моделі нейромережевої системи неперервного вимірювання параметрів силового кола дугової сталеплавильної печі. Надано результати моделювання процесу ідентифікації параметрів її силового кола.

Запропоновано системні та схемні рішення для комплексного підвищення показників електротехнологічної ефективності плавлення сталей у дугових сталеплавильних печах на базі принципів нечіткого керування. Розроблено структуру системи та методику оперативного синтезу вектора оптимального керування за комплексною функцією енергоефективності. Обгрунтовано ефективність впливу на енергоємність електросталей оперативного формування енергозберігальних штучних зовнішніх характеристик дугових сталеплавильних печей.

Обгрунтовано стратегію досконалення систем регулювання потужності дуг дугових сталеплавильних печей на базі методів нечіткого керування. Опрацьовано структуру електромеханічної системи регулювання потужності дуг дугової сталеплавильної печі з нечіткою паралельною корекцією. Спроектовано нечіткий регулятор та запропоновано модель формування сигналу керування. Розроблено цифрову модель спроектованої системи. Надано результати досліджень електричного режиму на цифровій моделі. Одержані результати показали поліпшення динамічної точності стабілізації координат електричного режиму і підвищення енергоефективності.

Запропоновано ієрархічну структуру системи оптимального керування режимами плавлення в дугових сталеплавильних печах за комплексним критерієм продуктивності та модель адаптації такого керування на базі системи нечіткого виводу.

Запропоновано структури системи регулювання потужності дуг дугової сталеплавильної печі з нечіткими регуляторами, оптимізованих за критерієм мінімуму дисперсії координат електричного режиму, та подано результати їх досліджень.

The structure of arc furnace arcs power control system with fuzzy controllers, optimized by the criterion of minimum electric mode coordinates dispersion is proposed. Research results are presented.

Запропоновано ієрархічну структуру системи адаптивного екстремального керування режимами дугової сталеплавильної печі. Обгрунтовано модель синтезу оптимального керування та принцип оперативної корекції процесу регулювання на основі теорії нечітких множин.

A hierarchical structure of a system for arc steel furnace regimes extreme adaptive control is proposed. The model of optimal control synthesis and the principle of operational correction of control process based on fuzzy sets theory are substantiate.

Мета статті - створення трифазної у миттєвих координатах комп'ютерної Simulink-моделі системи живлення та системи автоматичного регулювання (САР) координат електричного режиму (ЕР) дугової сталеплавильної печі типу ДСП-200, яка має зручний інтерфейс для зміни структури та параметрів системи живлення трифазних дуг, структури системи та законів керування електричним режимом, а також стохастичних характеристик параметричних та координатних збурень. Для проведення досліджень використовувалися положення теорії електричних кіл, експериментальні дослідження і математичне та комп'ютерне моделювання в додатку Simulink пакету Маtlab. Результати. Створено високоточну комп'ютерну у миттєвих координатах Simulink-модель системи живлення та САР координат ЕР ДСП-200 та з її використанням проведено дослідження ЕР та отримано оцінки показників функціонування дугової печі у різних технологічних періодах плавлення та за різних структур системи автоматичного керування (САК). Вперше на основі поєднання елементів бібліотеки додатку Simulink та типових бібліотечних блоків SimPowerSystems програми Matlab складено трифазну у миттєвих координатах повну модель системи живлення та САК ЕР дугової печі ДСП-200, яка має значні переваги по точності, швидкодії та функціональних можливостях у порівнянні з відомими моделями. Можливість виконання на створеній Simulink-моделі математичних експериментів з дослідження показників динаміки регулювання координат ЕР та показників електромагнітної сумісності режимів ДСП та електромережі при дії детермінованих і випадкових збурень.

Індекс рубрикатора НБУВ: К327.410.3-51

Рубрики:

Плавка сталі в дугових печах

Шифр НБУВ: Ж23986 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано нечіткий закон керування електричним режимом (ЕР) дугової сталеплавильної печі (ДСП). Створено структурну Simulink-модель системи керування ЕР на основі нечіткого закону. Проведено комп'ютерні дослідження динаміки регулювання координат ЕР дугової печі ДСП-200 з використанням диференційного та нечіткого законів керування. Результати досліджень показали, що при використанні нечіткого закону зменшуються дисперсія струмів дуг і питомі витрати електроенергії та зростає продуктивність дугової печі.