ПРОЕКЦИОННО-МАТРИЧНАЯ ФОРМА ОПИСАНИЯ ДИНАМИКИ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ КАК ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ

В данной статье рассматривается проекционно-матричная форма описания динамики турбогене-ратора продольно-поперечного возбуждения (ППВ) как объекта регулирования. В настоящее время широкое распространение находят проекционно-матричные методы построения законов управления сложными системами. К сложным системам можно отнести электроэнергетические системы, системы управления летательными аппаратами и другие. Например, основными свойствами турбогенератора ППВ являются: нелинейность, многомерность, колебательность и динамическая связь между турбинной и синхронным генератором. Данная работа посвящена разработке проекционно-матричной модели турбогенератора ППВ-генератора, у которого на роторе расположены две взаимно-перпендикулярные обмотки возбуждения. Это позволяет получить более высокие показатели в отношении устойчивости и управляемости синхронной машины. В проекционно-матричных методах анализа и синтеза систем управления используются матричные операторы сложения, интегрирования, дифференцирования, умножения на известную функцию. Операция умножения двух процессов является нелинейной операцией. Для вычисления матричного оператора этого преобразования можно воспользоваться заменой нелинейного звена эквивалентным матричным операто-ром. В результате построенные алгоритмы анализа и синтеза будут содержать дополнительные итерационные процедуры. Поэтому автор предлагает вычислить матричный оператор умножения двух процессов заранее, а не в процессе основной процедуры дальнейшего синтеза необходимых регуляторов. Полученная форма описания турбогенератора ППВ позволяет использовать ее для синтеза алгоритмов регулирования в детерминированной, статистической, а также робастной постановках задач современными проекционно-матричными методами. Заранее рассчитанный матричный оператор умноже-ния двух процессов позволяет уменьшить количество итерационных процессов в алгоритмах синтеза регуляторов, что позволяет строить более эффективные вычислительные алгоритмы в реальном времени.

турбогенератор продольно-поперечного возбуждения, математическая модель, матричный оператор, умножение двух процессов, direct and quadrature axes excitation turbo generator, mathematical model, matrix operator, two processes multiplication

1. Синергетические методы управления сложными системами: Энергетические системы / под ред. А.А. Колесникова. Изд. 2-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. 248 с.

2. Матричные методы расчета и проектирования сложных систем автоматического управления для инженеров / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов, Ю.Л. Лукашенко, Д.В. Мельников, В.М. Рыбин, А.И. Трофимов; под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 664 с.

3. Осин И.Л., Шакарян Ю.Г. Электрические машины: Синхронные машины / под. ред. И.П. Копылова. М.: Высшая школа, 1990. 304 с.

4. Проекционно-матричный подход к анализу и синтезу систем управления электроэнергетических систем / Д.В. Мель-ников, П.Ю. Корнюшин, Ч.Т. Мин, Т.А. Чжо, М. Окар // Научное обозрение. 2015. № 2. С. 88-97.

5. Синтез систем регулирования первичных двигателей синхронных генераторов / Д.В. Мельников, Ту.А. Чжо, М. Окар, Ч.Ту. Мин // Фундаментальные исследования. 2016. № 10-3. С. 509-515.

6. Алгоритм синтеза системы регулирования частоты вращения ротора энергетической турбины / Д.В. Мельников, Ю.П. Корнюшин, Чжо Ту Мин, Ту Аунг Чжо, Мин Окар // Научное обозрение. 2015. № 20. С. 138-143.

7. Мельников Д.В. Проекционно-матричный метод синтеза контура регулирования частоты вращения ротора паровой турбины // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2013. № 4 (93). С. 43-53.

8. Алгоритм вычисления матричного оператора умножения двух процессов управления / Д.В. Мельников, Н.Д. Егупов, Ту Аунг Чжо, Мин Окар // Вестник Тульского Государственного Университета. Серия: Системы управления. 2016. Выпуск №1. С.83-86.

9. Чжо Ту Аунг, Мельников Д.В. Алгоритм исследования нелинейных систем автоматического управления в стохастических режимах // Инженерный журнал: наука и инновации. 2014. № 4. URL: http://engjournal.ru/catalog/it/asu/1270.html.

10. Мельников Д.В., Егупов Н.Д. Синтез систем регулирования энергетических турбин в условиях параметрической неопределенности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. № 5-1. С. 108-113.

11. Корнюшин Ю.П., Егупов Н.Д., Корнюшин П.Ю. Идентификация нелинейных объектов и систем управления с использованием аппарата матричных операторов // Электронное научно-техни-ческое издание. Инженерный журнал: наука и инновации. 2014. № 6 (30). С.1-14. URL: http:// engjournal.ru/ articles/ 1315/ 1315.pdf (дата обращения 02.07.2017).