Горошко В. В. Оптимізація динамічних режимів електричних машин з використанням дробово-інтегральних регуляторів.

Об'єкти дослідження в дисертаційної роботі – електромеханічні системи, характерною особливістю яких є наявність суттєвої степеневої залежності в математичному описі. Через це виникають проблеми при виборі структури та параметрів регуляторів. Зокрема, в двигуні постійного струму з послідовним збудженням, вентильно-реактивному двигуні та електромагнітних гальмах може відбуватися насичення магнітної системи в статичних і динамічних режимах. Застосований в роботі апарат дробово-інтегрального числення дозволяє такі нелінійні об'єкти описати з високою точністю лінійними передавальними функціями дробового порядку. Так, для якірного ланцюга двигуна постійного струму з послідовним збудженням така апроксимація дає найменшу середньоквадратичну похибку. Комбінація звичайного PID-регулятора c дробово-інтегральними складовими порядку 0.35 і 1.35 забезпечує найкращу якість перехідного процесу – струм досягає заданого значення максимально швидко без перерегулювання. По-друге, вентильно-реактивний двигун, в моделі якого необхідно враховувати степеневі залежності, при описі перехідних процесів швидкості при стрибку напруги апроксимований аперіодичною функцією порядку 0.7. З сімейства досліджених регуляторів традиційний PI-регулятор з додатковими дробово-інтегральними складовими порядку 0.7 і 1.7 забезпечив астатизм контуру швидкості порядку 1.7 і найменше перерегулювання. Третій досліджений об'єкт – електромагнітні гальма, що встановлюються на ведучі колеса автомобіля для налаштування двигуна внутрішнього згоряння – також після тестування найбільш точно описано передавальною функцією дробового порядку. За допомогою PIDIγIμ-регулятора, що забезпечив астатизм замкненого контуру порядку 1.63, досягнуто стабілізацію швидкості обертання двох коліс без протифазних коливань і точне відпрацювання трикутної тахограми. Таким чином, завдяки апарату дробово-інтегрального числення, забезпечується більш точна ідентифікація параметрів об'єкта, математичний опис зводиться до лінійних передавальних функцій дробового порядку, в замкнених системах можна забезпечити астатизм дробового порядку 1.3...1.7 і домогтися кращої якості перехідних процесів, ніж при використанні класичних методів.