Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Стабілізуючі імпульсні перетворювачі постійної напруги зі змінною структурою та слідкуючим управлінням

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
25
Мова: 
Українська
Оцінка: 
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ
 
КОБЕЦЬ Данило Васильович
 
УДК 621. 316. 722. 1
 
Стабілізуючі імпульсні перетворювачі постійної напруги зі змінною структурою та слідкуючим управлінням
 
Спеціальність: 05. 09. 12 – напівпровідникові перетворювачі електроенергії
 
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
 
Київ – 2002
 
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі автоматизованого управління технологічними процесами паливно-енергетичного комплексу Донбаського гірничо-металургійного інституту Міністерства освіти і науки України (м. Алчевськ.)
Науковий керівник – кандидат технічних наук, доцент Баранов Олександр Миколайович, доцент кафедри автоматизованого управління технологічними процесами паливно-енергетичного комплексу Донбаського гірничо-металургійного інституту.
Офіційні опоненти – доктор технічних наук, професор Артеменко Михайло Юхимович, професор кафедри «Промислова електроніка» Національного технічного університету України «КПІ»;  кандидат технічних наук Руденко Юрій Володимирович, старший науковий співробітник Інституту електродинаміки НАН України.
Провідна установа – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України (кафедра промислової електроніки).
 
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
 
Вступ. Сучасний етап розвитку промисловості і народного господарства характеризується значною кількістю об'єктів і пристроїв, для електроживлення яких необхідно: задовольнити підвищені вимоги до якості і швидкодії регулювання вихідних координат перетворювачів електроенергії в режимах автоматичної стабілізації, програмного і слідкуючого управління; підвищити якість вхідних енергетичних показників перетворювачів з метою поліпшення їхньої електромагнітної сумісності. Як свідчать роботи багатьох провідних фахівців, досягнути найбільш вагомих результатів в таких умовах можливо за рахунок розробки нових класів перетворювачів та подальшого розвитку методів синтезу систем управління перетворювачами. У зв’язку з чим, значно зростає роль автоматичного управління в силовій електроніці.
Актуальність теми. Постійний прогрес в області силової електроніки, зв'язаний у першу чергу з появою все більш досконалих силових напівпровідникових приладів, відкриває шляхи поліпшення і створення нових схемотехнічних рішень, підвищення енергетичних і динамічних показників, розширення сфери використання силової електроніки в народному господарстві.
Тенденція розвитку пристроїв перетворювальної техніки все в більшій мірі характеризується застосуванням змінних структур. Принцип змінності структури дозволяє забезпечити в більшості випадків оптимальне рішення задач перетворення, а в окремих конкретних умовах є практично єдиним методом досягнення прийнятного результату. Питання теорії систем зі змінною структурою порівняно давно знайшли висвітлення в роботах Є. А. Барбашина, С. В. Ємельянова, В. І. Уткіна та ін. Основна увага в цих роботах приділяється різним задачам управління об'єктами за допомогою управляючих систем зі змінною структурою, у яких реалізується так називаний ковзний режим. Характерною рисою такого режиму роботи є те, що зміна структури відбувається з частотою, яка прагне до нескінченності.
Ковзний режим має багато позитивних властивостей, завдяки яким він одержав широке поширення при синтезі автоматичних систем, побудованих з використанням принципу змінності структури. По-перше, форма ковзного процесу залежить від поверхні переключень і не залежить від параметрів об'єкта. По-друге, згідно довизначенню розривних диференціальних рівнянь О. Ф. Філіппова, система, що працює в ковзному режимі, з достатнім ступенем точності може бути зведена до лінійної системи управління. Зазначені властивості були використані в роботах О. В. Пузакова та ін. стосовно слідкуючих перетворювачів, побудованих на базі імпульсного перетворювача постійної напруги (ІППН) знижуючого типу. Що стосується ІППН підвищуючого та інвертуючого типів, то можливості використання в них ковзного режиму вивчені недостатньо.
Таким чином, незважаючи на значні досягнення в області перетворювальної техніки, подальше удосконалення засобів управління перетворювачами з використанням принципу змінності структури і ковзного режиму роботи є актуальним.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження з зазначеної тематики проводилися в Донбаському гірничо-металургійному інституті при виконанні НДР “Розробка системи автоматизованого проектування й аналізу високодинамічних імпульсних перетворювачів електричної енергії” (№ ДР 0198U005527). Роль здобувача у виконанні цієї НДР полягала в розробці математичних моделей для аналізу динамічних властивостей перетворювачів.
Метою і задачами досліджень є подальшій розвиток методів підвищення динамічних властивостей перетворювачів зі змінною структурою та слідкуючим управлінням, шляхом використання в них ковзних режимів роботи, а також розробка на цій основі стабілізуючих імпульсних перетворювачів постійної напруги підвищуючого та інвертуючого типів.
Поставлена мета вимагає розв'язання наступних задач:
визначення умов існування ковзного режиму в перетворювачах зі змінною структурою;
лінеаризації математичних моделей цього класу перетворювачів;
розробки методики визначення алгоритмів оптимального за швидкодією управління стабілізуючими перетворювачами з урахуванням обмеження струму дроселя;
розробки програмного забезпечення для розрахунку оптимальних коефіцієнтів зворотних зв'язків за змінними стану;
аналізу впливу коефіцієнтів зворотних зв'язків на динамічні характеристики перетворювачів.
Об'єктом дослідження є електромагнітні процеси та динамічні характеристики напівпровідникових перетворювачів.
Предметом дослідження є стабілізуючі імпульсні перетворювачі постійної напруги зі змінною структурою та слідкуючим управлінням, побудовані на базі ІППН підвищуючого і інвертуючого типів.
Методи дослідження. При рішенні поставлених задач використовувалися методи: теорії систем зі змінною структурою; теорії дискретних систем; теорії оптимального та екстремального управління; теорії автоматичного управління; матричні методи; чисельні методи рішення диференціальних рівнянь; методи математичного моделювання. Чисельні розрахунки проводилися з використанням ЕОМ типу Celeron.
Вірогідність основних положень і результатів перевірялася з використанням аналогового, чисельного, напівнатурального і фізичного моделювання, перевіркою на експериментальних зразках перетворювачів.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
Фото Капча