Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления

Описывается предложенный подход к повышению достоверности функционирования логических элементов программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) FPGA (field-programmable gate array) - LUT (Look Up Table путем рабочего (функционального) контроля. Доказывается, что путем использования второй, незадействованной на данном наборе входных переменных половине дерева передающих транзисторов можно эффективно контролировать вычисления заданных настройкой конфигурационной памяти SRAM (Static Random Access Memory) логических функций. При этом избыточность составляет ориентировочно от 50 до 80 %, что позволяет получить значительный выигрыш в достоверности. Если же учитывать дополнительно сложность настройки, избыточность LUT оценивается интервалом 17-10 %. Использование разработанного оригинального подхода для тестового контроля предполагает избыточность порядка 10 % и даже менее.

Дано решение нестационарной двумерной задачи процессов тепломассопереноса для кабельных линий, проложенных в прямоугольном кабельном канале в воздушном пространстве в условиях естественной конвекции. Поставленная задача решена с помощью метода конечных элементов в программном комплексе ANSYS Fluent. Проведена верификация предложенной математической модели путем сходимости численного метода. Исследованы влияния теплофизических свойств изоляции, а также влияние расположения кабелей в кабельных каналах на время работы кабельных линий. Получены температурные поля и поля скоростей в кабельном канале в зависимости от расположения кабельных линий.

Рассматриваются основные методы оптимизации полунатурной модели локальной электрической активно-адаптивной сети. В локальной активно-адаптивной сети определен оптимальный режим распределения электроэнергии от генераторов к потребителям, а также решена задача оптимизации распределения полной мощности методом транспортной задачи. Расчет произведен для 4 генераторов электрической энергии и 6 потребителей, 2 из которых являются бытовыми потребителями, а 4 - электроприводами. Экспериментальные исследования основаны на результатах полунатурного моделирования локальной активно-адаптивной сети, реализованной на базе лабораторного оборудования кафедры МСА ПНИПУ. Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации по государственной поддержке молодых российских ученых - кандидатов наук, МК-5279.2014.8 «Синтез эффективных технологий удаленного мониторинга и управления состоянием интеллектуальной электроэнергетической системы с активно-адаптивной сетью».

В статье рассматривается модель синхронного двигателя, реализованная в среде Simulink математического пакета MatLab. Приведены уравнения математической модели синхронного двигателя и результаты пуска при различных уровнях питающего напряжения. Произведен сопоставительный анализ результатов. Сделан вывод об эффективности модели, используемой для анализа динамических свойств синхронного двигателя.

Рассмотрены вопросы синтеза и моделирования системы векторного управления асинхронным двигателем. Приведены структура векторного управления и этапы настройки контуров регулирования скорости и тока. Особое внимание уделено проработке отдельных узлов системы управления, связанных с компенсацией перекрестных связей и ограничением момента. Выполнена реализация комплексной модели системы управления в среде имитационного моделирования MatLab/Simulink. Приведены и проанализированы результаты моделирования, которые подтверждают правильность настройки контуров регулирования. Предложенные в статье подходы и разработанные модели позволят выполнять отладку проектируемых систем частотного управления перед непосредственной реализацией на микроконтроллере. Полученные в работе результаты планируется дополнить использованием алгоритмов автоматической идентификации параметров модели двигателя и задействовать при разработке и исследовании бездатчиковых систем управления электроприводом переменного тока.