CC BY
17
Научная статья
УДК 621.165:681.522
DOI: 10.14529/power230206
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ПАРОВОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА НА БАЗЕ ЛИНЕЙНОГО АКТУАТОРА
С.В. Стельмащук, epapu@knastu.ru А.В. Сериков, em@knastu.ru
Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия
Аннотация. Качество обеспечения электроэнергией во многом зависит от синхронизированной работы генераторов. Для повышения надежности синхронизации работы генераторов необходимо согласованно корректировать частоту вращения турбины. В этом случае целесообразно применение регулируемой электромеханической системы для изменений в допустимом диапазоне частоты вращения турбины генератора. В статье рассмотрен вопрос математического описания системы электромеханического регулирования частоты вращения парового турбогенератора, выполненного на основе линейного актуатора. Приведена структурная схема турбоагрегата с электромеханическим регулированием частоты вращения с учетом влияния давления пара на клапан турбины. Математическое описание представлено в форме передаточных функций, полученных на основе линеаризации основного уравнения движения турбины в относительных отклонениях параметров турбогенератора и электропривода. Линеаризованное описание позволит применять классические методы синтеза регуляторов системы автоматического регулирования скоростью.
Ключевые слова: электропривод, синхронизация работы генераторов, уравнение движения в относительных отклонениях, структурная схема, передаточная функция
Для цитирования: Стельмащук С.В., Сериков А.В. Математическая модель электромеханического исполнительного устройства для регулирования частоты вращения парового турбогенератора на базе линейного актуатора // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2023. Т. 23, № 2. С. 65-72. DOI: 10.14529/power230206
Original article
DOI: 10.14529/power230206
MATHEMATICAL MODEL OF AN ELECTROMECHANICAL EXECUTIVE DEVICE FOR STEAM TURBINE GENERATOR BASED ON A LINEAR ACTUATOR
S.V. Stelmashchuk, epapu@knastu.ru
A.V. Serikov, em@knastu.ru
Komsomolsk-na-Amure State University, Komsomolsk-on-Amur, Russia
Abstract. The electricity supply quality largely depends on the synchronized operation of generators. To increase the reliability of synchronization of generators, it is necessary to adjust a turbine rotation frequency in a coordinated method. In this case, it is advisable to use an electromechanical control system for changes in permissible generator turbine speed range. This article considers the issue of mathematical description of electromechanical speed control system of a steam turbine generator made on basis of a linear actuator. A block diagram of a turbine unit with electromechanical speed control is given. In this scheme takes into account the effect of steam pressure on the turbine valve. The mathematical description is presented in a transfer functions form obtained on the basis of linearization of turbine motion equation in relative deviations of a turbine generator and electric drive parameters. The linearized description will allow to apply classical methods of automatic speed control system synthesis.
Keywords: electric drive, synchronization of generators, motion equation in relative deviations, block diagram, transfer function
For citation: Stelmashchuk S.V., Serikov A.V. Mathematical model of an electromechanical executive device for steam turbine generator based on a linear actuator. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering. 2023;23(2):65-72. (In Russ.) DOI: 10.14529/power230206
© Стельмащук С.В., Сериков А.В., 2023
Введение
Задача синхронизации синхронного генератора решается при подключении генератора в параллельную работу с системой электроснабжения [1] с помощью автоматических синхронизаторов [2]. При работе генератора могут действовать внешние возмущения, которые влияют на частоту вращения ротора. Это может привести к рассинхронизации параллельно работающих генераторов. Возникает задача синхронизации генератора во время работы. Для решения этой задачи необходимо использовать систему автоматического регулирования частоты вращения (САРЧВ) турбогенератора с возможностью допустимого варьирования задания частоты вращения на короткое время для введения генератора в режим синхронизации во время работы.
Существующие САРЧВ турбогенераторов используют непрямые центробежные регуляторы. Параметры маятника центробежного регулятора настроены на заданное значение частоты вращения турбогенератора, соответствующее стандартному значению частоты переменного напряжения 50 Гц. Внешние возмущения вызывают разность между углами вращения роторов генераторов. Тогда для синхронизированной работы возникает необходимость изменения скорости вращения ротора в пределах допустимых отклонений ±0,4 Гц. Этого достаточно, чтобы синхронизировать работу генераторов в течение 20 с. Но центробежные регуляторы не имеют возможности изменять значение задания частоты вращения, их параметры рассчитаны только на одно фиксированное значение.
Также применяются электрогидравлические регуляторы, которые имеют возможность изменять задание по частоте вращения. В электрогидравлических и центробежных регуляторах исполнительным механизмом является гидравлический привод, для которого характерны недостатки гидравлических систем, и прежде всего это низкая точность при отработке сигналов управления, а также высокие затраты при эксплуатации [3].
Все эти вышеприведённые регуляторы используют золотниковые гидравлические двигатели для обеспечения «непрямого регулирования». Гидродвигатель обеспечивает САРЧВ паровой турбины инвариантностью к возмущениям со стороны давления пара на клапан в устройстве подачи пара в турбину. Тем не менее золотниковое устройство обладает проблемой «сухого трения», вызванного наличием перекрытий у золотника [4]. Это приводит к тому, что САРЧВ обладает некоторой нечувствительностью, для снижения которой создаются дополнительные устройства, что механически усложняет, а следовательно, снижает надёжность САРЧВ.
Наиболее перспективным является применение электромеханических регуляторов [5], которые построены на основе регулируемого электропривода с преобразованием вращения электродви-
гателя в линейное перемещение рабочего органа. Такими электроприводами являются линейные актуаторы. Электрический привод дает высокую надежность и точность отработки сигналов управления и невысокие трудозатраты при эксплуатации.
Целью данной работы является объединение математического описания процессов, протекающих в паровом турбогенераторе, а также электромеханических процессов в линейном актуаторе, который непосредственно перемещает шток клапана в устройстве подачи пара, без участия гидродвигателя. В результате объединения этих моделей образуется модель объекта управления, к которой можно применить методологию теории автоматического управления (ТАУ) для создания САРЧВ агрегата «паровая турбина - генератор».
Регуляторы электромеханической САРЧВ будут реализовываться не механическими или гидромеханическими, а электронными устройствами либо алгоритмами программируемых логических устройств, с помощью которых можно реализовать любой закон управления. Это не только повысит динамические и статические показатели качества САРЧВ, но и повысит ее надежность. Устранение проблемы «сухого трения» позволит использовать линейную часть ТАУ, методы которой наиболее развиты, чем нелинейной части ТАУ.
Принцип работы паровой турбины
с линейным актуатором
Примем, что используется паротурбина без промежуточного перегрева пара. На рис. 1а представлена система электромеханического регулирования положением штока клапана паротурбины. Исполнительным механизмом в системе электромеханической САРЧВ является линейный актуа-тор А, который перемещает свой шток на величину у. Шток актуатора через кривошипно-коромыс-ловый механизм перемещает на величину х шток клапана К, с помощью которого регулируется подача пара в турбину Т. Таким образом, регулируется частота вращения ротора ю и, следовательно, мощность турбины Рт. Кривошипно-коромысло-вый механизм необходим для сочетания длины хода актуатора и клапана подачи пара: крайние положения штока актуатора должны соответствовать крайним положениям штока клапана.
Турбина вращает синхронный генератор Г, вырабатывающий электроэнергию для электрической сети с потребляемой мощностью Рэ. Частота вращения ротора измеряется датчиком Д, на выходе которого формируется электронный сигнал, пропорциональный скорости ю, и сравнивается с задающим электронным сигналом ю . Сигнал ошибки, полученный в результате сравнения, возникает на входе регулятора частоты вращения Р. На выходе регулятора Р формируется электронный сигнал управления для электродвигателя линейного актуатора, который определяет значение скоро-
Рис. 1. Паровой турбогенератор с электромеханическим регулированием частоты вращения (а)
на базе линейного актуатора (b) Fig 1. Steam turbine generator with electromechanical speed control (a) based on a linear actuator (b)
сти идеального холостого хода электродвигателя актуатора ю0.
В зависимости от типа электродвигателя сигнал управления может регулировать любой параметр электродвигателя. Например, для двигателя постоянного тока это может быть напряжение якоря, а для асинхронного двигателя - частота напряжения статора.
Линейный актуатор (рис. 1Ь) представляет собой электрический двигатель Дв, вращающий через редуктор Ред винтовую передачу ШВП которая преобразует вращательное движение электродвигателя в поступательное движение штока Шт актуатора. При этом необходимо учитывать, что имеются два типа винтовых передач: трапециевидная винтовая и шарико-винтовая.
Передача с трапециевидной резьбой характеризуется движением с высоким трением скольжения и, соответственно, с низким КПД. Но такая передача обладает статически самотормозящимся свойством, т. е. устранена возможность обратного преобразования поступательного движения штока во вращающееся движение двигателя актуатора под действием сил нагрузки на шток актуатора даже при выключенном двигателе. Это делает САРЧВ инвариантной к возмущениям со стороны давления пара на клапан в устройстве подачи пара в турбину. При таком техническом решении, как и в случае с золотниковым гидродвигателем, в САРЧВ возникнет проблема «сухого трения», т. е. необходимо приложить усилия электродвигателя для преодоления сил трения скольжения между поверхностями резьбы для начала движения штока.
Шарико-винтовая передача лишена этого недостатка. У неё высокий КПД и отсутствует статически самотормозящее свойство, но приходится учитывать действие нагрузки давления пара на клапан, который через кривошипно-коромысловый механизм будет передаваться на шток актуатора.
Математическая модель паровой турбины
Математическому описанию процессов в турбогенераторах посвящено достаточно много литературы, где рассматривается автоматическое регулирование турбинных установок. На основе обобщения материала можно выделить наиболее удобную модель парового турбогенератора, структурная схема которого представлена на рис. 2.
Здесь рассматриваются процессы в относительных отклонениях переменных. Примем за базисные номинальные значения положения клапана хном, скорости вращения шном, мощности электрической нагрузки Рном и момента на валу агрегата
^ном.
Относительное отклонение скорости вращения вала агрегата:
ш — шп
Дш
8ш = ■
шном шном
Относительное отклонение положения клапа-
шн
на турбины:
5х =--
Дх
Относительное отклонение момента турбины, вызванное изменением электромагнитного момента генератора Мг при изменении мощности потребления Рг:
8х
S М^
8МГ
\/ —
•о-*
1 5Ü)
TjP + kc -?
Рис. 2. Структурная схема парового турбогенератора Fig. 2. Structural diagram of a steam turbine generator
AMr
5МГ = ■ .
1 М
"ном
Постоянная времени ротора турбины:
_ _ г ^ном
1] =]м~'
ном
Коэффициент пропорциональности, характеризующий изменение момента турбины Мт, вызванное изменением мощности турбины Рт посредством отклонения положения клапана х:
к = (9М.Л Хном
х \дх)Мном
Коэффициент саморегулирования турбогенератора, учитывающий изменение относительных отклонений момента турбины и момента генератора в результате изменения скорости вращения ротора турбогенератора:
—
/щ
lôw
MS
М„
Рассматриваемая модель, представленная в [6, 7], удобна тем, что помимо возмущающего воздействия 5МГ присутствует важная, с точки зрения регулирования, внутренняя переменная - относительное отклонение момента турбины, которая обусловлена изменением давления пара в результате отклонения положения клапана Дх:
5х=(дМЛ Ах
" Х \дх ) Мном'
8Мтх — kv
Математическая модель линейного актуатора
Линейный актуатор состоит из электродвигателя постоянного или переменного тока Дв (см. рис. 1Ь), который связан с шарико-винтовой передачей ШВП через цилиндрический, конический или червячный редуктор Ред. Гайка передачи ГП соединена с подвижным штоком Шт. В результате вращательное движение двигателя преобразуется в поступательное движение штока актуатора.
На сегодняшний день используются нерегулируемые линейные актуаторы, которые представляют собой готовую систему позиционирования штока [8]. Они обеспечивают перемещение штока со значительным усилием толкания и втягивания, достаточным для перемещения клапана мощной паровой турбины. Линейный актуатор в нерегулируемом варианте соответствует релейной системе управления. В этом случае применимы методы исследования систем со скользящим режимом.
Для обеспечения качественного позиционирования с высоким быстродействием клапана турби-
ны целесообразно применять регулируемый линейный актуатор, где управляющей величиной является скорость идеального холостого хода двигателя ш0. Для электроприводов постоянного тока плавное регулирование обеспечивают преобразователи напряжения на якоре, а для электроприводов переменного тока - преобразователи частоты статора.
На рис. 3 представлена структурная схема линейного актуатора, которая представляет собой структурную схему регулируемого электродвигателя и интегрирующее звено, связывающее скорость двигателя шд и перемещение штока актуатора у, с коэффициентом, равным общему передаточному числу ¿пр редукторной передачи и шарико-винтовой передачи. Поскольку математическая модель является линейной, то переменные можно представить в отклонениях [9].
Механическая часть электропривода актуато-ра представлена в виде интегрирующего звена с коэффициентом, равным моменту инерции электропривода актуатора /пр, который складывается из момента инерции двигателя, передач актуатора и подвижного штока. Возмущающим воздействием является отклонение статического момента на валу электродвигателя ДМс, обусловленное отклонением усилий давления пара на клапан турбины.
Электрическая часть электропривода актуато-ра представлена в виде апериодического звена первого порядка с электромагнитной постоянной времени Тэ, которая в зависимости от типа привода определяется [9].
Для привода постоянного тока
т = ¿яц
'э - п , ляц
где Lяц, Rяц - индуктивность и активное сопротивление цепи якоря.
Для привода переменного тока 1
Т =-
1 э •>
^Оэл.ном^к
где ю0элном - угловая скорость электромагнитного поля электродвигателя при номинальной частоте питания; 5к - критическое скольжение.
Коэффициентом пропорциональности апериодического звена является жёсткость механической характеристики впр.
Для привода постоянного тока
впр —
сФ2 Ra„ ;
Лсо0 —>
г>1 t
3
пр
Тэр + 1
О l /прР А(1)Д 1 ¿прР
д у
Рис. 3. Структурная схема регулируемого линейного актуатора Fig. 3. Structural diagram of an adjustable linear actuator
где с - конструктивный коэффициент двигателя постоянного тока; Фном - номинальный магнитный поток двигателя постоянного тока. Для привода переменного тока 2Мк
шОном°к
где Mк - критический момент электродвигателя.
Механическая и электрическая части электропривода охвачены контуром внутренней обратной связи двигателя.
Объединение математических моделей парового турбогенератора и линейного актуатора
Для объединения двух моделей в один объект управления необходимо выполнить следующие преобразования:
1. В силу малости в сравнении с инерционностью турбогенератора целесообразно пренебречь электромагнитной постоянной времени линейного актуатора Тэ « 0. В результате в структурной схеме линейного актуатора апериодическое звено заменится пропорциональным звеном с коэффициентом пропорциональности |Зпр. Это снизит порядок математической модели объекта управления в целом, что позволит упростить исследование объекта управления электромеханической САРЧВ. На рис. 4 представлена структурная схема актуа-тора при Тэ « 0.
На основании упрощённой структурной схемы составим математическое описание линейного актуатора:
i/.
^Дшд
пр dt йДу
£nP"dT= ДШд'
= ßnp(^wo — Дшд) — ДМС;
(1)
2. Для согласования переменных модели турбогенератора и модели актуатора в последнем также необходимо привести к относительным отклонениям. В качестве базисных величин относительных отклонений примем номинальные значения на входах (номинальный момент двигателя Мдном и номинальная скорость идеального холостого хода ш0ном) и на выходе (положение штока уном, соответствующее номинальному значению положения клапана турбины хном) электропривода актуатора.
Относительное отклонение скорости вращения вала электропривода актуатора: Дшд
5шд =
Относительное отклонение управляющего воздействия электропривода актуатора:
5ш0 =
Дш,
о
ш,
Оном
Относительное отклонение статического момента:
ДМГ
8МГ =
^Д'НОМ
Относительное отклонение положения штока актуатора:
Ду
бу = -
Уном
С учетом приведенных соотношений система дифференциальных уравнений работы актуатора (1) принимает следующий вид:
| /Пр = РПр(бш0 - бшд) - бМс; йбу
гПр^Т = бшд.
Относительная величина момента инерции электропривода актуатора:
.* _ . ш0ном
Уир =Уир^ .
д.ном
Относительная величина жесткости механической характеристики электропривода актуа-тора:
ß™ = ß
Шп
пр
м„
Относительная величина передаточного числа электропривода актуатора:
Уном
^пр ^пр
Шп
3. В масштабах относительных отклонений вполне допустимо приближенное равенство относительного отклонения положения штока актуато-ра и относительного отклонения положения клапана турбины, т. е. бу = бх.
4. Необходимо учесть, что момент турбины Мтх оказывает на вал электропривода актуатора воздействие и, по сути, является статическим моментом на валу двигателя актуатора Mс. Тогда, с учетом передаточного числа электропривода ак-туатора ¿Пр, можно представить статический момент в виде выражений:
Мг =
Мт
гпр
или
8МГ =
5Мт
шп
-пр
А(х>0 ->
О t
AM.
Jnp
1
к>
1 Дсо 1 Inpp
Jnp P
Ay
Рис. 4. Структурная схема регулируемого линейного актуатора в отклонениях Fig. 4. Structural diagram of an adjustable linear actuator in deviations
Рис. 5. Структурная схема объединённой модели актуатора и парового турбогенератора Fig. 5. Structural diagram of the combined model of the actuator and steam turbine generator
Вследствие двух последних замечаний можно объединить модели актуатора (см. рис. 4) и парового турбогенератора (см. рис. 2), структурная схема которого представлена на рис. 5.
В результате получим передаточную функцию исполнительной приводной части парового турбогенератора, где представлен линейный ак-туатор с шарико-винтовой передачей с учетом особенности влияния давления пара на клапан турбины:
ш ( . = 5Мтж(р) = Кпр
пр(Р) 8ш0(р) ТПрТэыр2 + Тпрр + 1' Коэффициент усиления приводной части:
^пр Рпр ¿пр Рпр ¿пр '
^ном
Механическая постоянная времени приводной части:
Т =
1 пр
РПр1
пр ^пр
ß i 2 гпр ьпр
ш
шп
Электромеханическая постоянная времени электродвигателя актуатора:
/пр _ /пр
т =
1 эм
ß™ ß
пр
Выводы
Разработана модель парового турбогенератора с линейным актуатором для прямого регулирования положения клапана в устройстве подачи пара в турбину. Модель представляет собой структурную схему из двух последовательно соединённых звеньев:
1) инерционное звено второго порядка с передаточной функцией исполнительной части с сигналом управления для электродвигателя ак-туатора ш0;
2) апериодическое звено первого порядка, описывающее динамику вращения вала турбины с учетом саморегулирования и инерции вращающихся масс под воздействием момента турбины Мтх и момента генератора Мг как возмущающего воздействия.
Линейный вид математической модели позволит использовать методологию линейной ТАУ для синтеза регулятора Р (см. рис. 1) [10, 11], применять типовые настройки подчинённого регулирования, модального управления [12-15]. Также возможно применение перспективных методов нечёткого [16-20] и нейро-нечёткого управления [21].
Список литературы
1. Автоматика энергосистем: учеб. пособие / Ю.С. Боровиков, А.С. Гусев, М.В. Андреев, А.О. Сулай-манов. Томск: Изд-во ТПУ, 2015. 196 с.
2. Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем: учеб. для вузов / под ред. А.В. Дьякова. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. 504 с.
3. Кирилов И.И. Автоматическое регулирование паровых турбин и газотурбинных установок: учеб. для вузов по спец. «Турбиностроение». 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 447 с.
4. Фрагин М.С., Егоршин В.П. Исследование влияния реальных перекрытий золотников сервомоторов на колебания в системах регулирования паровых турбин // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2017. Т. 23, № 1. С. 48-60. DOI: 10.18721/JEST.230105
5. Садовой А.В., Крупник А.А. Электромеханическая система регулирования скорости паровой турбины // Электротехнические и компьютерные системы. 2011. № 3 (79). С. 198-199.
6. Мелешкин Г.А., Меркурьев Г.В. Устойчивость энергосистем. Теория: моногр. СПб.: НОУ «Центр подготовки кадров энергетики», 2006. 369 с.
7. Булкин А.Е. Автоматическое регулирование энергоустановок. М.: Издат. дом «МЭИ», 2016. 508 с.
8. Линейные актуаторы - основные положения [Электронный ресурс] // Линейные актуаторы (приводы, модули линейного перемещения). URL: http://www.linearmotion.ru/article-basics.html (дата обращения: 17.01.2022).
9. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. М.: Академия, 2005. 300 с.
10. Ким К.К., Иванов С.Н. Моделирование комбинированного электропривода // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2019. Т. 62, № 3. С. 44-50. DOI: 10.17213/0136-3360-2019-3-44-50
11. Ким К.К., Колесник М.Б., Иванов С.Н. Моделирование устойчивости электромеханического преобразователя при осевых нагрузках // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2022. Т. 65, № 2. С. 45-50. DOI: 10.17213/0136-3360-2022-2-45-50
12. Utkin A.V. Synthesis of a Control System for a Steam Turbine // Automation and Remote Control. 2018. Vol. 79, no. 12. P. 2186-2202. DOI: 10.1134/S0005117918120081
13. Kim K.K., Ivanov S.N., Gorbunov A.V. Synthesis of the control device of the electromechanical drive of the main valve // Proceedings - 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2020, Sochi, May 18-22, 2020. Sochi: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.,
2020. P. 9112086. DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9112086
14. Egorov V.A., Egorova J.G. The typical settings for automatic control systems // Lecture Notes in Networks and Systems. 2021. Vol. 200. P. 177-186. DOI: 10.1007/978-3-030-69421-0_19
15. Egorov V.A. Modernization of setting for symmetrical optimum // 2019 International MultiConference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2019, Vladivostok, 01-04 October 2019. Vladivostok: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. P. 8934360. DOI: 10.1109/FarEastCon.2019. 8934360
16. Cherniy S.P., Solovyev V.A. General Principals of Building the Fizzy Multi-Cascade Tracking Control Systems // 2018 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2018, Vladivostok, 03-04 October 2018. Vladivostok: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018. P. 8602646. DOI: 10.1109/FarEastCon.2018.8602646
17. Cherniy S.P., Susdorf V.I., Buzikaeva A.V., Khrulkov V.N. Analysis of approaches to modelling the fuzzy control systems with extension of their functional capabilities // EAI Endorsed Transactions on Energy Web.
2021. No. 31. P. e4. DOI: 10.4108/eai.13-7-2018.165496
18. Algorithm of fuzzy controller membership function allocation at fuzzification stage / S.P. Cherniy, A.V. Buzikayeva, V.I. Susdorf, S.A. Vasilchenko // Lecture Notes in Networks and Systems. 2021. Vol. 200. P. 117-125. DOI: 10.1007/978-3-030-69421-0_13
19. Buzikayeva A.V., Susdorf V.I., Cherniy S.P. Modeling multi-cascade fuzzy controller with integrated implementation of various control laws // Proceedings - 2019 International Ural Conference on Electrical Power Engineering, UralCon 2019. 2019. P. 45-48. DOI: 10.1109/URALTON.2019.8877652
20. Kannan C., Mohanty N.K., Selvarasu R. A new topology for cascaded H-bridge multilevel inverter with PI and Fuzzy control // Energy Procedia. 2017. Vol. 117. P. 917-926. DOI: 10.1016/j.egypro.2017.05.211
21. Rabi N.M., Mohanty K.B. Development and implementation of induction motor drive using sliding-mode based simplified neuro-fuzzy control // Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2020. Vol. 9. P. 103593. DOI: 10.1016/j.engappai.2020.103593
References
1. Borovikov Yu.S., Gusev A.S., Andreev M.V., Suleymanov A.O. Avtomatika energosistem: uchebnoeposobie [Automation of Power Systems: tutorial]. Tomsk: Tomsk Polytechnic University Publ.; 2015. 196 p. (In Russ.)
2. Ovcharenko N.I., Dyakova A.V. (ed.) Avtomatika elektricheskikh stantsiy i elektroenergeticheskikh sistem: uchebnik dlya vuzov [Automation of power stations and electric power systems: textbook for universities]. Moscow: NTS ENAS Publ.; 2000. 504 p. (In Russ.)
3. Kirilov I.I. Avtomaticheskoe regulirovanie parovykh turbin i gazoturbinnykh ustanovok: ucheb. dlya vuzov po spets. "Turbinostroenie" [Automatic control of steam turbines and gas turbine plants: textbook for universities in the specialty "Turbine Engineering"]. Leningrad: Mashinostroenie Publ.; 1988. 447 p. (In Russ.)
4. Fragin M.S., Egorshin V.P. A study of the eff ect of closed-center actuator valve overlaps on oscillations in control systems of steam turbines. St. Petersburg polytechnic university journal of engineering sciences and technology. 2017;23(1):48-60. (In Russ.) DOI: 10.18721/ JEST.230105
5. Sadovoy A.V., Krupnik A.A. Electromechanical system of steam turbine speed regulation. Electrical and computer systems. 2011;79(3):198-199. (In Russ.)
6. Meleshkin G.A., Merkuriev G.V. Ustoychivost' energosistem. Teoriya: monografiya [Stability of power systems. Theory: monograph]. St. Petersburg: NOU Tsentr podgotovki kadrov energetiki Publ.; 2006. 369 p. (In Russ.)
7. Bulkin A.E. Avtomaticheskoe regulirovanie energoustanovok [Automatic regulation of power plants]. Moscow: Moscow Energy Institute Publ.; 2016. 508 p. (In Russ.)
8. Lineynye aktuatory - osnovnye polozheniya / Lineynye aktuatory (privody, moduli lineynogo peremeshcheniya) [Linear actuators - basic concepts / Linear actuators (drives, linear motion modules)]. Available at: http://www.linearmotion.ru/article-basics.html (accessed 17 January 2022). (In Russ.)
9. Terekhov V.M., Osipov O.I. Sistemy upravleniya elektroprivodov [Electric drive control systems]. Moscow: Akademiya Publ.; 2005. 300 p. (In Russ.)
10. Kim K.K., Ivanov S.N. Modeling of the Combined Electric Drive. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Elektromekhanika = Russian electromechanics. 2019;62:3:44-50. (In Russ.) DOI: 10.17213/0136-3360-2019-3-44-50
11. Kim K.K., Kolesnik M.B., Ivanov S.N. Modeling the Stability of an Electromechanical Converter with Axial Loads. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Elektromekhanika = Russian electromechanics. 2022;65(2):45-50. (In Russ.) DOI: 10.17213/0136-3360-2022-2-45-50
12. Utkin A.V. Synthesis of a Control System for a Steam Turbine. Automation and Remote Control. 2018;79(12):2186-2202. DOI: 10.1134/S0005117918120081
13. Kim K.K., Ivanov S.N., Gorbunov A.V. Synthesis of the control device of the electromechanical drive of the main valve. In: Proceedings - 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing. ICIEAM 2020. Sochi, 18-22 May 2020. Sochi: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2020. P. 9112086. DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9112086
14. Egorov V.A., Egorova J.G. The typical settings for automatic control systems. Lecture Notes in Networks and Systems. 2021;200:177-186. DOI: 10.1007/978-3-030-69421-0_19
15. Egorov V.A. Modernization of setting for symmetrical optimum. In: 2019 International MultiConference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2019, Vladivostok, 01-04 October 2019. Vladivostok: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. P. 8934360. DOI: 10.1109/FarEastCon.2019.8934360
16. Cherniy S.P., Solovyev V.A. General Principals of Building the Fizzy Multi-Cascade Tracking Control Systems. In: 2018 International Multi-Conference on Industrial Engineering and Modern Technologies, FarEastCon 2018, Vladivostok, 03-04 October 2018. Vladivostok: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018. P. 8602646. DOI: 10.1109/FarEastCon.2018.8602646
17. Cherniy S.P., Susdorf V.I., Buzikaeva A.V., Khrulkov V.N. Analysis of approaches to modelling the fuzzy control systems with extension of their functional capabilities. EAI Endorsed Transactions on Energy Web. 2021;31:e4. DOI: 10.4108/eai.13-7-2018.165496
18. Cherniy S.P., Buzikayeva A.V., Susdorf V.I., Vasilchenko S.A. Algorithm of fuzzy controller membership function allocation at fuzzification stage. Lecture Notes in Networks and Systems. 2021;200:117-125. DOI: 10.1007/978-3-030-69421-0_13
19. Buzikayeva A.V. Susdorf V.I., Cherniy S.P. Modeling multi-cascade fuzzy controller with integrated implementation of various control laws. In: Proceedings - 2019 International Ural Conference on Electrical Power Engineering, UralCon 2019. 2019, pp. 45-48. DOI: 10.1109/URALCON.2019.8877652
20. Kannan C., Mohanty N.K., Selvarasu R. A new topology for cascaded H-bridge multilevel inverter with PI and Fuzzy control. Energy Procedia. 2017;117:917-926. DOI: 10.1016/j.egypro.2017.05.211
21. Rabi N.M., Mohanty K.B. Development and implementation of induction motor drive using sliding-mode based simplified neuro-fuzzy control. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2020;9:103593. DOI: 10.1016/j.engappai.2020.103593
Информация об авторах
Стельмащук Сергей Валерьевич, канд. техн. наук, доц., доц. кафедры электропривода и автоматизации промышленных установок, Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия; epapu@knastu.ru.
Сериков Александр Владимирович, д-р техн. наук, доц., заведующий кафедрой электромеханики, Комсомольский-на-Амуре государственный университет, Комсомольск-на-Амуре, Россия; em@knastu.ru.
Information about the authors
Sergey V. Stelmashchuk, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Ass. Prof. of the Department of Electric Drive and Automation of Industrial Installations, Komsomolsk-na-Amure State University, Komsomolsk-on-Amur, Russia; epapu@knastu. ru.
Alexander V. Serikov, Dr. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Head of the Department of Electromechanics, Komso-molsk-na-Amure State University, Komsomolsk-on-Amur, Russia; em@knastu.ru.
Статья поступила в редакцию 21.11.2022; одобрена после рецензирования 19.05.2023; принята к публикации 19.05.2023.
The article was submitted 21.11.2022; approved after review 19.05.2023; accepted for publication 19.05.2023.
