Дудник О. В. Оптимальні системи керування перехідними процесами енергозаощаджуючих об'єктів зі змінними параметрами

Об'єкт дослідження: перехідні процеси в системах автоматичного керування енергозберігаючими об'єктами зі змінними параметрами. Мета дослідження: розробка системи оптимального керування перехідними процесами в енергозберігаючих об'єктах із змінними параметрами та обмеженням на керовані координати шляхом корекції діаграм електричного струму. Методи дослідження: фундаментальні положення теорії оптимального керування використані для вибору і обґрунтування критерію оптимальності та вивчення умов існування особливих управлінь. Обчислювальні методи розв'язання диференціальних рівнянь використані для рішення задачі пошуку оптимального керування та визначення меж існування алгоритмів оптимального керування. Теорія електромашин застосовувалася при побудові математичних моделей роботи позиційного електроприводу. Методи теорії штучних нейронних мереж, теорії ідентифікації застосовані при розробці моделі приводу на основі рекурентної мережі, що надає можливість ідентифікації параметрів. Теоретичні та практичні результати: розроблена модель у вигляді рекурентної нейронної мережі Елмана, виведені математичні залежності між ваговими коефіцієнтами та параметрами об'єкту. Для квадратичного критерію отримано загальний вигляд 6-ти багатоінтервальних алгоритмів оптимального керування і відповідні діаграми електричного струму. Виконання умов швидкодії дозволило визначити нижню межу області рішень. Аналіз діаграм електричного струму при виконанні умов мінімальних витрат енергії дозволив визначити верхню межу області рішень. Виведені залежності, що дозволяють визначити межі зіткнення алгоритмів керування у середині цієї області та побудувати простір енерговитрат. Використання простору енергозатрат дозволяє корегувати технологічну програму на етапі її розробки, а на етапі керування об'єктом прискоряє вибір алгоритму оптимального керування. Виконано синтез дворівневої системи оптимального керування. Новизна: полягає у тому, що вперше було запропоновано розрахунок мереж зіткнення алгоритмів оптимального керування та метод прискореного пошуку оптимального алгоритму з використанням простору енерговитрат. Ступінь впровадження: результати роботи використовувалися при створенні системи керування тренажерними комплексами танку БМ "Оплот" та бронетранспортера БТР-4 на ДП "ХКБМ" (м. Харків) для ідентифікації параметрів електропривода і формування оптимального керуючого впливу на виконавчий пристрій модуля наведення озброєння. Основні положення дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі на кафедрі автоматики та управління в технічних системах НТУ "ХПІ" при дипломному проектуванні й викладанні дисциплін "Теорія автоматичного керування", "Сучасні проблеми і методи математичного та комп'ютерного моделювання". Сфера застосування: наукові результати роботи можуть бути використані на підприємствах та в компаніях, що займаються розробкою нових та модернізацією існуючих систем керування позиційним електроприводом, що основну частину робочого часу знаходиться у режимі частих пусків/зупинок та реверсу.