Синтез системи керування імпульсного джерела струму плазмової дуги
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2025-3-1Ключові слова:
ПІ-регулятор, цифрові системи керування, прямі показники якості, мікроконтролер, плазмова дуга, стабілізатор струму, джерело електроживленняАнотація
Мета роботи. Синтезувати аналітично астатичну цифрову систему стабілізації струму дуги плазмотрону за заданими прямими показниками якості та порядку астатизму. На основі неперервного прототипу в результаті вирішення задачі визначення бажаної передавальної функції замкнутої системи. Крім заданого часу регулювання (одного з головних показників) необхідно забезпечити додаткові вимоги до якості в перехідних режимах.
Методи дослідження. Метод комп'ютерного моделювання, метод поділу – оптимальної фільтрації та оптимального детермінованого керування та методи налаштування регуляторів.
Отримані результати. Обґрунтовано лінеаризовану дискретну математичну модель імпульсного перетворювача; визначено узагальнені параметри цієї моделі. За цією моделлю розраховано, проаналізовано та представлено синтез регуляторів цифрової системи керування струмом плазмової дуги.
Цифрові системи мають більш високу технологічність і надійність. Однак завдання синтезу цифрових систем складніше порівняно з аналогічним завданням у безперервному випадку. Стаття присвячена розв'язанню задачі синтезу дискретної автоматичної системи стабілізації струму плазмової дуги, реалізація якої здійснюється на основі принципу керування виходом і впливом із заданими прямими показниками якості. Ефективність запропонованих методів ілюструється чисельними прикладами.
Наукова новизна. Перевагою розглянутого методу є те, що за допомогою його вдається усунути методичну помилку при синтезі астатичних цифрових систем, викликану дискретизацією бажаних функцій неперервних систем.
Практична цінність. Використання реалізованої процедури автоматизованого синтезу дозволяє: підвищити якість та продуктивність праці розробників на етапі ескізнотехнічного проектування дискретних керуючих систем; прискорити та автоматизувати процес наукових досліджень цифрових керуючих систем. Подані в роботі результати використані під час проектування імпульсних джерел живлення з струмовим керуванням.
Посилання
Billings Keith and Taylor Morey. (2011). Switchmode Power Supply Handbook. 3rd ed. New York: McGraw-Hill Education. 1020.
Denisov Ju.A. (2001). Stabilizatory postojannogo na-prjazhenija s shirotno-impul'snymi i chastotno-impul'snymi kvazirezonansnymi preobrazovateljami. K.: In-t jelektrodinamiki NAN Ukrainy, 146.
Isaak Mayergoyz, Siddharth Tyagi. (2021). Pulse Width Modulation in Power Electronics. World Scientific Publishing Company. 420.
Gostev V.I., Steklov V.K.. (1998). Sistemy avtomaticheskogo upravlenija cifrovymi reguljatorami: Spravochnik. Kyi'v: Radioamator, 704.
Olsson G., Piani G. (1992). Computer Systems for Automation and Control. Prentice-Hall international series in systems and control engineering. Prentice-Hall. 428.
Gostev V.I., Hodolij D.A., Baranov A.A. (2000). Sintez cifrovyh reguljatorov sistem avtomaticheskogo upravlenija. Kiev: Tehnika, 575.
Isermann R. (1981). Digital Control Systems. Springer-Verlag, 566.
Vereshchago Y., Kostiuchenko V., Stohniienko Y., Yeremenko A., Kyrychenko O, Melnyk O. (2024). Modeling of Soft Switching Bridge Converter. 2024 IEEE 5th KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). 318-323. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek61434.2024.10878069
Vereshhago Je.M., Kostjuchenko V.I., Novogrec'kyj S.M. (2023). Analiz peretvorjuvacha postijnogo strumu, shho pracjuje na plazmovu dugu. Electrical engineering and electromechanics, 5, 31–36. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2023.5.05
Vereshhago Je.M., Kostjuchenko V.I., Stognijenko Je.V., Grjeshnov A.Ju.. (2024). Keruvannja dynamikoju impul'snogo peretvorjuvacha z m’jakym peremykannjam, shho pracjuje na dugove navantazhennja. Technical electrodynamics. 6. 21 – 30. https://doi.org/10.15407/techned2024.06.021
Tewari A. (2022). Modern Control Design With MATLAB and SIMULINK. John Wiley and Sons Ltd, 503.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Y.M. Vereshchago, V.I. Kostiuchenko, M.V. Dzhanhyrov, A.P. Yeremenko, Y.V. Stohniienko
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.
