Содержание к диссертации
Введение
Анализ характеристик асинхронных тяговых электродвигателей и методов определения температур их обмоток 6
1.1. Обзор характеристик асинхронных тяговых электродвигателей 6
1.2. Методы экспериментального определения температур обмоток электродвигателей 11
Математическая модель асинхронного электродвигателя как теплового объекта 16
2.1. Существующие методы расчета температур электродвигателей 16
2.2. Модель асинхронного электродвигателя как нестационарного теплового объекта 21
2.2.1 Тепловая модель электродвигателя 21
2.2.2. Расчет тепловыделений в узлах электродвигателя 32
2.2.3. Расчет теплопередачи узлов электродвигателя к теплоносителю 36
2.2.4. Расчет теплопроводностей между узлами электродвигателя 41
2.3. Модель электродвигателя как аэродинамической системы 43
2.4. Анализ адекватности математической модели асинхронного электродвигателя реальному объекту 54
Анализ влияния конструктивных параметров асинхронного тягового электродвигателя на нагрев обмоток 61
3.1. Особенности конструктивных параметров ротора электродвигателя 61
3.2. Тепловые характеристики стержней ротора электродвигателя 64
3.3. Распределение температур в обмотках 66
электродвигателя на номинальном режиме работы
Расчетное исследование теплового состояния асинхронного тягового электродвигателя в эксплуатации 16
4.1. Динамическая модель энергетической цепи локомотива 76
4.2. Влияние режима работы электровоза на тепловое состояние обмоток электродвигателя 83
4.3. Влияния режима работы тепловоза на тепловое состояние обмоток электродвигателя 90
4.4. Анализ влияния формы стержня ротора на нагревание 95
обмоток электродвигателя в эксплуатации
Обоснование выбора конструктивных параметров ротора асинхронного тягового электродвигателя 105
5.1. Критерий влияния температуры обмотки электродвигателя на изменение ее характеристик в эксплуатации
5.2. Анализ влияния конструкции стержней ротора на характеристики изоляции электродвигателя в эксплуатации 108
5.3. Расчет экономической эффективности от 115
модернизации ротора двигателя
Заключение 121
Список использованных источников
- Методы экспериментального определения температур обмоток электродвигателей
- Расчет теплопередачи узлов электродвигателя к теплоносителю
- Тепловые характеристики стержней ротора электродвигателя
- Влияние режима работы электровоза на тепловое состояние обмоток электродвигателя
Введение к работе
Актуальность темы. Сосудистые поражения нервной системы в настоящее время являются наиболее важной проблемой в клинической неврологии. Исключительное внимание к сосудистой патологии мозга, це-реброваскулярным заболеваниям объясняется, прежде всего, их широкой распространенностью. Современные условия жизни (неблагоприятная экологическая обстановка, частые стрессы, усложнение процессов трудовой деятельности, недостаток физической активности) способствуют также увеличению заболеваемости среди молодых людей. Это приобретает социальную значимость, поскольку затрагивает трудоспособные слои населения. В структуре смертности взрослого населения большинства экономически развитых стран смертность от цереброваскулярных заболеваний составляет 12-15%. В то же время отмечается, что сосудистые кризы встречаются гораздо чаще при недостаточности кровообращения в вер-тебрально-базилярном бассейне.
Вертебрально-базилярная недостаточность (ВБН) - это обратимое нарушение функций мозга, вызванное уменьшением кровоснабжения области, питаемой позвоночными и основной артериями. Основными причинами ВБН являются сочетание атеросклеротического поражения позвоночных артерий с экстравазальными воздействиями.
На современном этапе удельный вес вертебрально-базилярной недостаточности среди всех нарушений мозгового кровообращения составляет 25-30%, однако она недостаточно хорошо диагностируются из-за ограниченных возможностей лечащего врача (ЛВ) в области обработки большого количества клинических признаков и данных большого числа обследований, и его субъективностью в постановке диагноза.
С другой стороны, возможности современных компьютеров обеспечивают высококачественную обработку данных в таких трудно формулируемых областях, как медицина. В связи с этим, применение ЭВМ для автоматизации принятия клинических решений открывает новые возможности для повышения точности диагностики за счет систематичности и полноты используемых данных и возможности совместного использования данных из разных источников, а также для повышения надежности клинических решений на основе моделирования физиологических процессов и
алгоритмического обеспечения, ориентированного на данную локальную область медицины.
Таким образом, актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью разработки эффективных методов и алгоритмов диагностики вертебрально-базилярной недостаточности и их внедрения в клиническую практику.
Работа выполнена в соответствии с основными научными направлениями ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Биокибернетика и компьютеризация в медицине» и «Проблемно-ориентированные системы управления» при выполнении научно-исследовательской работы ГБ 2007.27 «Интеллектуализация принятия управленческих решений в медицинских системах при диагностике и лечении».
Цели и задачи исследования. Цель диссертационной работы состоит в разработке моделей и алгоритмов интеллектуальной поддержки процесса принятия решений при диагностике вертебрально-базилярной недостаточности на основе многовариантного подхода с последующим внедрением их в клиническую практику.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
разработать логическую модель постановки дифференцированного диагноза и выбора реабилитационных мероприятий пациентам с вертебрально-базилярной недостаточностью на основе анализа клинических признаков и применения современных методов диагностических исследований;
выделить на основе метода k-средних группы пациентов с различной степенью выраженности изгиба шейного отдела позвоночника;
разработать математическую модель классификации пациентов с патологией шейного отдела позвоночника на основе дискриминантного анализа;
реализовать систему оценки выраженности лордоза на основе нейро-сетевого моделирования;
разработать и внедрить автоматизированную компьютерную систему диагностики и выбора тактики лечения вертебрально-базилярной не-
достаточности, предназначенную для повышения эффективности постановки диагноза в клинических условиях.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, теории управления, экспертного оценивания и принятия решений, методы теории искусственного интеллекта, нейросетевого моделирования и прикладной статистики.
Научная новизна результатов исследования. В работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:
логическая модель диагностики и выбора тактики лечения вертеб-рально-базилярной недостаточности, позволяющая повысить эффективность процесса постановки диагноза и учитывать индивидуальные особенности пациентов;
методика классификации пациентов с учетом различий в степени выраженности изгиба шейного отдела позвоночника, направленная на доказательство наличия обособленных групп на основе использования накопленной клинической информации;
математическая модель классификации пациентов с патологией шейного отдела позвоночника на основе дискриминантного анализа, ориентированная на дифференцированную диагностику пациентов по итогам рентгенологического исследования;
нейросетевая модель оценки выраженности лордоза, обеспечивающая информационную поддержку принимаемых лечащим врачом решений с проведением количественной оценки влияния различных диагностических показателей на выходной сигнал сети;
автоматизированная система интеллектуальной поддержки диагностики вертебрально-базилярной недостаточности, реализующая интеграцию методов, моделей и алгоритмов рационального принятия решений.
Практическая значимость и результаты внедрения. В результате проведенного исследования разработана и научно обоснована методика дифференциальной диагностики и выбора тактики лечения пациентов с вертебрально-базилярной недостаточностью, позволяющая повысить эффективность процесса принятия решений лечащим врачом и, следовательно, качество оказания медицинской помощи населению.
Результаты исследований в виде информационного и программного обеспечения автоматизированной системы поддержки принятия решений
при диагностике и выборе тактики лечения для клинического использования апробированы в Воронежском областном клиническом консультативно-диагностическом центре.
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедры системного анализа и управления в медицинских системах ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».
Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: Всероссийской конференции "Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах" (Воронеж, 2005, 2006, 2007), Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2004, 2005, 2007), научно-методических семинарах кафедры системного анализа и управления в медицинских системах ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» (Воронеж, 2004-2007).
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 12 научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1,8,12] разработка логической модели диагностики и выбора оптимальной тактики лечения вертеб-рально-базилярной недостаточности; [3] разработка математической модели диагностики пациентов с патологией шейного отдела позвоночника; [2] разработка нейросетевой модели диагностики степени выраженности лордоза; [4,9] анализ и формирование совокупности показателей лабораторных исследований, применяемых в процессе диагностики; [5] анализ возможностей автоматизации диагностического процесса; [6,7,10] анализ актуальности проблемы заболевания и современных методов диагностики вертебрально-базилярной недостаточности; [11] предложение пути повышения эффективности классификации пациентов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 120 наименований, приложения. Основная часть работы изложена на 111 страницах, содержит 27 рисунков, 3 таблицы.
Методы экспериментального определения температур обмоток электродвигателей
Проведение тепловых испытаний асинхронных электродвигателей регламентируется ГОСТ 7217-87 (2003) «Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний». Согласно ГОСТу, испытание на нагревание следует проводить методом непосредственной нагрузки при номинальном напряжении и номинальной отдаваемой мощности или номинальном токе (по ГОСТ 11828), при этом для определения температуры ротора допускается применение термокрасок.
Определение превышения температуры обмоток статора и ротора в зависимости от времени при номинальном напряжении и заторможенном роторе следует проводить по ГОСТ 27223 «Машины электрические вращающиеся. Двигатели синхронные и асинхронные. Определение зависимого от времени превышения температуры при заторможенном роторе. Методы испытаний».
Результаты исследований теплового состояния АТД в значительной степени зависят от способа замера температуры и точности приборов. В соответствии с ГОСТ 2582-81 «Машины электрические вращающиеся тяговые» измерение температур обмоток АТД рекомендуется выполнять методом сопротивления приборами класса точности 0,2...0,5.
Тепловым испытаниям должно предшествовать измерение сопротивления обмоток в холодном состоянии, под которым согласно ГОСТ 11828-86 понимается такое, когда температура всех частей машины не отличается от окружающей более, чем на 3С.
Исследования, выполненные Всероссийским научно исследовательским и проектно-конструкторским институтом электровозостроения (ВЭлНИИ) показали, что обмотки тяговых электродвигателей нагреваются крайне неравномерно. Применительно к тяговому электродвигателю постоянного тока НБ-412М было получено, на номинальном режиме его работы температура катушки якоря возрастает по ходу воздушного потока, а наименьшую температуру имеют пластины коллектора /26/. На часовом режиме работы двигателя максимальное превышение температуры наиболее нагретого узла обмотки якоря достигает 148С, а среднее значение превышения температуры обмотки, измеренное по методу сопротивлений - 102С. Перепад температуры между секцией и пакетом якоря в стороны зубцов равен 30...32С, а в сторону сердечника 20...22С. Воздух в аксиальном направлении машины подогревается на 20-30С.
Такая неравномерность нагревания обмоток электродвигателя требует более детального изучения распределения температур в них, поскольку для изоляции класса «Н» восьмиградусное отклонение температуры обмотки в большую сторону приведет к двукратному снижению ресурса по сравнению с расчетным. Кроме того, исследовать экспериментальным путем условия возникновения перегрева обмоток в аварийных режимах работы двигателя, например, при превышении расчетного скольжения, не представляется возможным.
Для оценки тепловой напряженности АТД проводят исследования температурного поля наиболее ответственных его узлов, в частности, определяют распределение температуры по длине и высоте обмоток, магнитопровода и других конструктивных элементов. Задача эта весьма сложная, требует трудоемких и дорогостоящих экспериментов, которые могут быть выполнены только на специально оборудованной машине в лабораторных условиях. Строго регламентированных - стандартных -методов для таких исследований не существует, поэтому планирование их зависит от конкретной задачи, типа машины и опыта исследователей /27, 28-32/.
Специалистами ВЭлНИИ была разработана методика непосредственного измерения температурных полей обмоток, которая рекомендует в качестве термодатчиков использовать термометры сопротивления /26, 33/. Они равномерно устанавливаются в четырнадцати сечениях по длине катушки на дне паза. В зубцах ярма машины датчики должны равномерно располагаться в трех точках по длине активной части между листами пакета стали. Выводные концы термометров сопротивления по дну паза, через аксиальное сверление в валу выводились на измерительный прибор.
Расчет теплопередачи узлов электродвигателя к теплоносителю
Основным потерями в АТД являются электрические и добавочные потери в обмотках, магнитные в сердечнике статора, аэродинамические и механические на роторе и в подшипниковых щитах. В соответствии с делением обмоток на элементарные узлы и учетом того, что сечение витка обмотки по его длине не меняется, электрические потери в них определялись в соответствующих пропорциях от полного сопротивления катушки и температуры конкретного узла.
Электрические потери в узлах обмотки статора определялись согласно зависимости: P,AT„) = I2-Z /„ » -І + а„ -(1-,,,--20)1, (2.5) где РуЛ - электрические потери в /-ом узле обмотки; /- фазный ток; Z- количество проводников в пазу; lyi = Ly/La — относительная длина проводника в пределах /-того узла; R(20) - сопротивление проводника в пределах /-того узла при 20 С; aR- температурный коэффициент сопротивления материала обмотки; Tyj - температура проводника /-ого узла;
Сопротивление обмотки ротора определялось с учетом эффекта вытеснения тока. Вытеснение тока практически происходит только в пазовой части обмотки ротора. Поэтому выражения для активного г 2и индуктивного х 2 сопротивлений имеют вид г\_ = К-г\п+г\л, (2.6) Х 2 = К Х 211 +Х 2Л , (2-7) где г 2п и х 2п сопротивления пазовой части обмотки; г 2л и х 2л - сопротивления участков короткозамыкающих колец между соседними стержнями; kr и кх - коэффициенты, учитывающие изменение активного и индуктивного сопротивлений стержня под влиянием эффекта вытеснения тока: „ shit + sin 2 f г=-тг5 (2-8) 3 shli + sinlg kx= - — (2 9s) x 2- c/z2-cos2 f y } s-fx b где = 2 я- 10 J /г І —- _ приведенная высота стержня где /г — высота стержня; s — скольжение; р — удельное сопротивление материала стержня; Ъ - ширина стержня; Ъп - ширина паза. В связи с тем, что в напряжении питания электродвигателя присутствуют высшие гармонические составляющие, кроме основных электрических потерь возникают добавочные. Для определения добавочных потерь рассчитывались параметры схем замещения с учетом вытеснения тока в обмотках для соответствующих гармонических составляющих тока. Потери в обмотках определялись зависимостями /53/: для обмотки статора 1,= ,-/ -/ , (2-Ю) \-3 где Іф]у - значение фазного тока для /-той гармоники; Г]н - активное сопротивление обмотки статора для /-той гармонической составляющей; для обмотки ротора г ЫРм2у =Щ-ІІи. -S (2.11) где s,{ — относительное скольжение для /-той гармонической составляющей. г2 — активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к параметрам статора для / -той гармонической составляющей; Расчет активных сопротивлений обмоток статора и ротора определялся с учетом эффекта вытеснения тока от каждой гармонической составляющей. Коэффициент увеличения активного сопротивления (Фильда) при этом рассчитывался по зависимости: ( п\-\ = tp{z)+ —.w{) h + к + 1, (2.12) где пр - количество элементарных проводников в пазу; 1а - активная длина АТД; Is — длина проводника катушки; СП 2 - cos 2с, !K) = 2f--2 , (2.14) chg + cos g где — приведенная высота проводника статора t = hI!P-l -Mo. »v, (2.15) где hnp, ЬПР — высота и ширина элементарного проводника соответственно; Ьп - ширина паза; сон — угловая скорость z -той гармоники; ХПР -коэффициент теплопроводности меди. Индуктивные сопротивления обмоток для соответствующих гармоник определены с помощью коэффициента уменьшения реактивного сопротивления Кхо . К у = п (\ я2-1 Л VWP / +/. + (2.16) Основные потери в стали рассчитывались на основании /80/как сумма потерь в ярме и зубцовом слое: КРосп = С y50j РіО,5оЛт3ГВ,і"+тл2-Вя2 ). (2.17) где Си - коэффициент пульсаций, учитывающий добавочные потери от зубцовых гармонических индукции, т.е. добавочные потери холостого хода /55/; Рю/5о - удельные потери в стали при частоте перемагничивания 50Гц; тз1 — масса стали зубцового слоя сердечника статора; тні — масса стали ярма сердечника статора; В3і — индукция в зубцах сердечника статора; Вяі - индукция в ярме сердечника статора;
При расчете также учитывались потери в стали сердечников статора и ротора, вызываемые перемагничиванием гармоническими составляющими напряжения. Добавочные потери в стали от пульсаций напряжения определены как /80/
Тепловые характеристики стержней ротора электродвигателя
Особенностью работы тягового двигателя на подвижном составе является пуск при нагрузке на валу, причем нагрузка при эксплуатации изменяется в широком диапазоне и зависит от множества факторов, например от массы состава и профиля пути. В связи с этим на пусковом режиме обмотка ротора асинхронного двигателя должна обладать значительным сопротивлением; в то же время при увеличении частоты вращения ротора и уменьшении скольжения сопротивление его обмотки должно снижаться с целью снижения потерь и получения максимально возможного кпд. Для выполнения указанных условий возникает необходимость применять на тяговом подвижном составе асинхронные тяговые двигатели, обмотка ротора которых имеет переменные характеристики, что обеспечивается изменением ее сопротивления. Применение на тяговом подвижном составе асинхронных двигателей с фазным ротором и введение в схему пусковых реостатов нецелесообразно по причине сложности конструкции электрической машины и ее низкой надежностью в сравнении с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.
Для повышения сопротивления короткозамкнутой обмотки ротора Г2 в период пуска и увеличения тем самым пускового момента Мп используется явление поверхностного эффекта, заключающееся в вытеснении тока в стержнях беличьей клетки к поверхности ротора. Вытеснение тока в стержнях клетки происходит в результате действия ЭДС, индуктируемых пазовыми потоками рассеяния Фа. Ввиду того, что нижняя часть стержня охватывается большим, а верхняя меньшим числом силовых линий магнитного потока, возникает неравномерное распределение плотности тока в проводнике. Кроме того, в связи с тем, что нижняя часть имеет большее индуктивное сопротивление, чем верхняя, ток в стержне вытесняется по направлению к воздушному зазору, что вызывает уменьшение активного сечения проводника и ведет к увеличению активного сопротивления. При пуске, когда частота тока в роторе велика ifj fi)-, в нижней части стержня индуктируется большая ЭДС самоиндукции, чем в верхней, и плотность тока распределяется по высоте проводника весьма неравномерно. Неравномерное распределение тока обусловлено так же тем, что нижняя часть стержня имеет большее индуктивное сопротивление, чем верхняя. Таким образом, ток в стержне вытесняется по направлению к воздушному зазору. Это явление позволяет увеличивать сопротивление стержней при пуске двигателя, увеличивая тем самым пусковой момент. По мере возрастания частоты вращения ротора и снижения частоты тока в стержнях его вытеснение уменьшается, а кпд двигателя возрастает. Дальнейшее увеличение частоты вращения ротора и, соответственно, снижение частоты тока в роторе приводит к уменьшению ЭДС, индуктируемых магнитным потоком, и явление вытеснения тока практически исчезает.
Больший эффект увеличения момента на валу АТД за счет вытеснения тока достигается путем выполнения обмотки ротора в виде двух беличьих клеток, одна из которых представляет собой так называемую пусковую обмотку, а вторая - рабочую, или одной беличьей клетки, но с формой стержней, способствующей возрастанию эффекта вытеснения тока. При применении двух беличьих клеток рабочая обмотка выполняется из медных стержней и размещается в нижних частях пазов, а пусковая обмотка изготовляется из латунных или бронзовых стержней и располагается в верхних частях пазов. Сечение стержней пусковой обмотки может быть несколько меньше, чем у рабочей обмотки, однако должны иметь достаточную теплоемкость для предотвращения чрезмерного нагрева при пуске. Активное сопротивление пусковой обмотки гп обычно в 2-4 раза больше активного сопротивления рабочей обмотки гр, а индуктивное сопротивление рассеяния пусковой обмотки Xs,t в несколько раз меньше, чем хр рабочей обмотки, поскольку последняя расположена глубоко в стали сердечника ротора. Вращающееся магнитное поле двигателя индуктирует в обеих обмотках ротора одинаковые ЭДС.
Аналогичный эффект: может быть достигнут также за счет формы используемых в конструкции короткозамкнутой обмотки ротора стержней, профиль которых способствует необходимому распределению тока по сечению проводника. ;
Основными критериями выбора профиля и сечения стержня являются требование работы двигателя с, максимально возможными электромагнитными нагрузками: допустимым значением индукции в зубце и допустимым током в стержне. Наиболее простым решением является использование стержня, ширина которого постоянна по высоте. Єтержни, данного типа изготавливаются путем укладки, в прямоугольные пазы шинной меди или заливки их алюминием (рис.3.1,г) /82/. Из-за превышениязаданного значения магнитной индукции у основания зубца ввиду чрезмерного, уменьшения его сечения при использовании прямоугольного стержня возникает необходимость применить стержни, имеющие бутылочную форму (рис. 3.1,в) /80/. Из числа других конструктивных вариантов двигателей с эффектом вытеснением тока в стержнях наибольшее распространение получили двигатели с колбовидной и трапецеидальной формой; пазов (рис. 3.1, а,б)/81,82/.
Влияние режима работы электровоза на тепловое состояние обмоток электродвигателя
При дискретном измерении состояния объекта M2{t,Ux\t\fx{t\s(t)), изменение управления также производится в дискретные моменты времени t., задаваемые с периодом дискретности At=ti—t_l /89/. Известно, что механическая инерция узлов тягового электродвигателя и локомотива, как механической системы, на несколько порядков выше, чем электрическая инерция двигателя. Поэтому для определения дискретности управления АТД было выбрано значение механической постоянной времени поезда.
Область допустимых значений фазовых координат объекта определялась по ограничениям тяговой характеристики локомотива и предельным нагрузкам электродвигателя.
В соответствии с /85/ на любом участке профиля скорость движения грузового поезда может изменяться в диапазоне Vр Vj 80 км І ч з где Vр -скорость на расчетном подъеме, а максимальная скорость движения - тах=80/ои/ч - ограничена механической прочностью пути. Такой диапазон изменения скорости соответствует рабочему участку тяговой характеристики локомотива. Только кратковременно, при трогании поезда и его разгоне, допускается движение со скоростью меньше расчетной (часовой Vi V4- для электровоза и Vi Vp для тепловоза). При низких скоростях движения, когда сила сцепления колеса с рельсом меньше силы тяги, ограниченной мощностью, Fcu(y{t)) Fk(Pl{t),V(t)) управление АТД осуществляется по допустимому значению Fcu(y(t)) чему соответствует допустимое значение фазовой координаты объекта М 2max{t, FCL,(V(t)),co(t)) на участке изменений возмущения 0 V. VnOPOr, где Vnopor - значение скорости в точке перехода от ограничения по сцеплению к ограничению по мощности. Когда скорость локомотива достигает порогового значения FC (v(t))= Fk(Px(t),V(t)) управление АТД в любой момент времени tt осуществляется по значению мощности на входе в двигатель Pj, лежащей на границе области допустимых значений M2max{t,P}(t),fx[t),s(t)). При отклонении значения фазовой координаты от ее допустимого значения происходит изменение М21 таким образом, чтобы независимо от значений возмущений (& /) обеспечить выполнение условий Fcii (V(t)) Fk (i (t), V{t)) Вес состава определялся из условия движения поезда по расчетному подъему со скоростью не ниже расчетной, что соответствует номинальному режиму работы АТД.
Кроме ограничений на управление АТД алгоритмом модели предусматривались ограничения на допустимые нагрузки двигателя: U U 1 1 max 1 1 НОМ , V "5/ F F С учетом принципа дискретности работы модели, значение М ц, сформированное в момент t, сохраняется постоянным вплоть до следующего момента определения значений фазовых координат объекта: на участке О V, Vnopor: М2(t) = М2(t,,Fk(ґ,)) при tt t tM; (4.4) или на участке V[IOPOr Vt Vmax: M2(t) = M2(ttiPx(t,)) при tt t tM - (4.5)
Применение такого закона управления вместе с принятой реализацией возмущений в модели, описывающей электромеханическое состояние АТД, дает решение М2 ( .) = [М2 (t\tt t tM ] в виде ломаных Эйлера /90/. В результате проведения большого числа циклических расчетов с различными значениями возмущений, последовательность ломаных Эйлера, описывающих состояние объекта при принятом законе управления, стало возможно свести к некоторым непрерывным функциям M2(t)=hmAt 0M2(t), (4.6) (/) = linV fl (f), (4-7) которые и будет определять изменение состояние объекта при работе в эксплуатации.
Разработанный алгоритм управления позволяет определить значения критериев эффективности работы АТД в энергетической цепи локомотива при любых условиях работы. Он состоит из четырех основных блоков (рис. 4.1)/91/: блока расчета U-образных характеристик АТД при M2(t) = M2(tt,Fk(t,\a)(t)) - на Участке 0 V, Vnopor, и при M2{t) = M2(ti,Pl{t1),a?{t)) на участке Vnopor V, Vmax с определением рациональных значений параметров режима работы f\onrm flonm- Ufonrm 1\опт- обеспечивающих получение максимального значения КПД (JJ) при фактических значениях температур узлов обмоток двигателя Тх\\ блока расчета электромеханического состояния АТД при управляющих воздействиях їгопт-, У опт и фактических температурах обмоток статора и ротора, определяемых на основании расчета основных, добавочных и механических потерь; блока решения динамической задачи движения поезда по перегону с заданными характеристиками; блока расчета приращений и фактических температур элементарных узлов двигателя и охлаждающего воздуха в заданных сечениях.
Таким образом, разработанный алгоритм управления, позволяющий провести исследование эффективности работы АТД, представляет собой систему отдельных программных модулей, в которых для каждого текущего значения скорости состава определяются значения входных параметров fionm Ufonm, обеспечивающих работу АТД с заданным моментом M2(t)= Мг(t{,Fk (t.)) или М2(t) = М2(t!,Рх(t,)) по условию // - max;
![Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений [Электронный ресурс]](/i/i/4246/168175.png "Разработка моделей и алгоритмов диагностики и лечения ювенильных маточных кровотечений [Электронный ресурс] Авдеева Ольга Николаевна")
![Разработка методов, моделей и алгоритмов прогнозирования и донозологической диагностики кожных болезней, имеющих представительство на проекционных зонах, с использованием нечеткой логики принятия решений и рефлексодиагностики [Электронный ресурс]](/i/i/4381/168311.png "Разработка методов, моделей и алгоритмов прогнозирования и донозологической диагностики кожных болезней, имеющих представительство на проекционных зонах, с использованием нечеткой логики принятия решений и рефлексодиагностики [Электронный ресурс] Ходеев Денис Владимирович")
