Системы энергосберегающего управления. Муромцев Д.Ю - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Тип электродвигателя Область применения
Время рабо-
ты в дина-
мических
режимах, %
1) Постоянного то-
ка
а) независимого
возбуждения
б) другие
2) Переменного то-
ка
а) асинхронные
с фазным рото-
ром
б) асинхронные с
короткозамк-
нутым
ротором
в) синхронные
транспорт
управление
исполнительными
устройствами
мешалки
подъемно-
транспортное
оборудование
транспортеры,
сепараторы
вентиляторы
5 – 40
10 – 20
10 – 30
20 – 50
2 – 10
5 – 20
1 – 5
Наиболее массовыми динамическими объектами являются транспортные средства. Важной особенностью управления
такими объектами является наличие жестких ограничений, связанных с требованиями безопасности. К ним относятся огра-
ничения на скорость и ускорение при движении, запас топлива и др. [30, 31]. При этом допустимые значения изменения
фазовых координат зависят от состояний функционирования, которые отражают изменения нагрузки, дорожного покрытия,
т.е. факторы, влияющие на параметры модели динамики. Поэтому управляющее устройство движущимися объектами
должно осуществлять:
1 синтез, в том числе совмещенный, оптимального ресурсосберегающего управления;
2) регистрацию и прогнозирование значений фазовых координат, управляющих воздействий и расхода топлива в пу-
ти следования;
3) определение вида и оценка параметров модели динамики.
Полигонные испытания микропроцессорного управляющего устройства, решающего задачи опти-
мального управления на автомобилях ВАЗ, и результаты имитационного моделирования показали, что его
применение позволяет снизить расход топлива на 7 – 12 % в режимах движения с переменной скоростью.
Устройство в реальном времени пересчитывает оптимальное управление при каждом переключении по-
ложения коробки передач и используется в режиме советчика водителю. Это же устройство испытывалось
на модели электромобиля, экономия энергии в динамических режимах составила около 20 %. Алгоритми-
ческое и программное обеспечения для микропроцессорных устройств управления двигающимися объек-
тами разрабатывались с помощью SCADA – системы Трейс Моуд [32].
Имитационное моделирование проводилось также для гибридных транспортных средств, использующих
жидкое топливо и электроэнергию, оно показало, что в данном случае эффект ресурсосбережения при опти-
мальном управлении может достигать 40 %.
1.2 ЗАДАЧИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ
Известно большое число постановок задач оптимального управления (ЗОУ) с минимизируемыми
функционалами, учитывающими затраты энергии, расход топлива и их комбинации с другими составляю-
щими [16 – 24, 33 – 41]. В общем виде простейшая задача энергосберегающего управления может быть
сформулирована следующим образом.
Задаются: модель динамики объекта, например, в виде системы линейных дифференциальных урав-
нений
() ()
[]
,,,
к0
ttttButAzz ∈+=
(1.1)
условия и ограничения на изменения вектора фазовых координат z и управление (скалярное) u
()
(
)
()
()
тт
кк
2
к
1
к
к
00
2
0
1
0
0
...,,,,...,,,
nn
zzzzttzzzzzttz ====== , (1.2)
[
]
(
)
[
]
,,:,
внк0
uututtt
∈
∈
∀
(1.3)
минимизируемый функционал

Страницы