Підвищення якості стабілізації вихідного струму імпульсного перетворювача постійного струму, що працює на плазмову дугу
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2023-2-1Ключові слова:
якість стабілізації, імпульсний перетворювач постійного струму, плазмова дуга, комбіноване керуванняАнотація
Мета роботи. Підвищення показників якості процесів керування імпульсними перетворювачами постійного струму, які працюють на дугове навантаження, на основі побудови процедур синтезу робастних систем.
Методи дослідження. Розглянуто спосіб підвищення якості стабілізації вихідного струму імпульсного перетворювача постійного струму, що базується на поєднанні керування по збурюючому впливу з керуванням по відхиленню вихідного струму від заданого значення (метод локалізації).
Отримані результати. В статті розглянуто розв'язання задач оптимізації системи стабілізації вихідного струму імпульсного перетворювача постійного струму, що живить плазмову дугу при, в тому числі, стохастичних зовнішніх впливах зі зв'язком з проблемами негрубості та суворої реалізованості оптимальних регуляторів і вирішення задач оптимізації за якістю інваріантності. Розглядаються методи побудови оптимальних регуляторів та встановлюється можливість розв'язання задачі оптимізації за якістю інваріантності. Наводяться приклади вирішення детермінованих та стохастичних завдань оптимізації з урахуванням властивостей грубості, структурної та суворої реалізованості стабілізуючого регулятора.
Забезпечено кращу точність стабілізації струму дуги в статиці та динаміці, що підтверджується імітаційним моделюванням. Якість стабілізації струму дуги досягається під час використання систем керування за якістю інваріантності та розв'язання задач оптимізації в класі «хороших» регуляторів, побудованих на основі методу локалізації. Регулятори, розраховані на основі співвідношень методу локалізації, забезпечують необхідну якість процесів і мають властивість грубості (робастності) по відношенню до відхилення параметрів об'єкта від номіналів у широкому діапазоні. Якщо об'єкт містить нестаціонарні параметри або його властивості не повністю відомі, краще використовувати для розрахунку регулятора метод локалізації.
Наукова новизна. Отримали подальший розвиток процедури синтезу оптимальних регуляторів та методи вирішення задач оптимізації за властивістю інваріантності.
Практична цінність. На основі методу комбінованого керування та концепцій локалізації синтезовано оптимальні закони керування вільним та вимушеними рухами одновимірної системи. Остання при цьому має властивість грубості. Ефективність синтезованих алгоритмів ілюструється результатами математичного моделювання.
Посилання
Jia Deli, You Bo, Zhang Xueyan On Fuzzy-PI Control for Inverted Plasma Cutting Power Supply. Proceed-ings of the 27th Chinese Control Conference July 16-18, 2008, Kunming, Yunnan, China. – P. 335-339.
Jia Deli, You Bo An intelligent control strategy for plasma arc cutting technology. Journal of Manufac-turing Processes 13 (2011). P. 1–7.
Guoping Li, Qi Cao, Yujian Fu Research on Current Control Technology of Fine Plasma Cutting. Interna-tional Symposium on Mechanical Engineering and Material Science (ISMEMS 2016). Volume 93. P. 380-386.
Voronov A.Yu., Gerasimov V.A. Regulation of the com-pressed arc current in the plasma torch channel, Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2011, T3, №4, pp. 313-135.
Voronov A.A. Fundamentals of the theory of auto-matic control. Part 1. Moscow, Energy, 1965, 362 p.
Besekersky V.A., Popov E.P. Theory of automatic control systems. Moscow, Nauka, 1975, 768 p.
Vostrikov A.S. The problem of synthesizing controllers for automation systems: state of the art and pro-spects, Avtometriya, 2010, V.46, №2, pp. 3-19.
Vostrikov A.S., Frantsuzova G.A. Theory of automatic control. Moscow, Higher school, 2nd ed., 2006, 356 p.
Vostrikov A.S., Utkin V.I., Frantsuzova G.A. Systems with the derivative of the state vector in control, Au-tomation and Telemechanics, 1982, №3, pp. 22-25.
Komarov N.S. Power supply devices for powerful arc heaters for waste gasification plants, Technical elec-trodynamics, 2009, №1, pp. 70-76.
Ulanov G. M. Statistical and informational issues of perturbation control, Moscow, Energy, 1970. 255 p.
Meerov M. V. Synthesis of structures of automatic control systems of high accuracy, Moscow, Nauka, 1967, 423 p.
Kukhtenko A. I. The problem of invariance in auto-mation, Kyiv, State. Publishing house of tech. litera-ture, Ukrainian SSR, 1963, 376 p.
Phillips Ch., Harbor R. Feedback control systems, Moscow, Laboratory of basic knowledge, 2001, 616 p.
Krutko P.D. Inverse problems of dynamics in the theory of automatic control, Moscow, Mechanical engineering, 2004, 576 p.
Vereshchago E.M., Kostiuchenko V.I. Modeling of circuits for electrically driven arc welding in MATLAB / SIMULINK // Electrical Engineering and Power Engineer-ing, 2021, №3, pp. 8-20. DOI: 10.15588/1607-6761-2021-3-1
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Євген Верещаго, Віталій Костюченко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
