On the Ishlinsky rule and the control of electromechanical high order systems

Authors

  • Evgeny K. Eshchin T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-3-3-8

Keywords:

Ishlinsky rule, induction motor, oscillations, mathematical model

Abstract

Introduction. The article considers the problem associated with oscillations in electromechanical systems.  Attention is drawn to the complication of their mathematical models used to describe oscillatory processes in systems, which are usually differential equations (ordinary or in partial derivatives), as a rule, of high orders. The well-known methods of simplification and use of mathematical models have been mentioned.

Methods and results. The statement is formulated as follows: control of a high-order system state as a second-order system can in some cases provide an acceptable quality of control of a high-order system. It is concluded that it is possible to improve the state of complex systems by synthesizing their control systems based on simple motion models.  The problem of optimal control of a second-order plant has been considered in order to determine the simplified structure of the control system. The possibility of using the structure of the second-order object control system has been determined for real systems of a higher order (induction motors). The article analyzes the results of introducing the control of electric drives with induction motors of various capacities with mathematical models up to the 29th order.

Conclusion. It is noted that the control of a high-order system as a second-order system can in some cases provide an acceptable quality of control of a high-order system.

References

Галилео Галилей. Избранные труды. Т. 2. Механика. М. : Наука, 1964. 570 с.

Андронов А.А. , Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.-Л. : Гл. ред. техно-теоретической лит-ры, 1937. 519 с.

Голубев Ю.Ф. Метод оптимального управления колебаниями механических систем // Препринты ИПМ им. М.В. Кел-дыша. 2021. № 33. 37 с. https://doi. org/10. 20948/prepr-2021-33

Sondiron Adhikari. Vibration of Damped Systems. https://engweb. swan. ac. uk/~adhikaris/TeachingPages/DampedVibration. pdf (дата обращения 27. 03. 2023)

Alexander Nowaka, L. Flavio Campanilea and Alexander Hasse. Vibration Reduction by Stiffness Modulation - a Theoretical Study // Journal of Sound and Vibration, vol. 501, pp. 116040, 2021. DOI: 10. 1016/j. jsv. 2021. 116040

Кузовков Н.Т. Теория автоматического управления, основанная на частотных принципах. М.: Оборонгиз, 1960. 438 с.

Электрические системы. Т. 1. Математические задачи электроэнергетики; под ред. В.А. Веникова. М. : Высш. шк., 1970. 336 с.

Электрические системы. Математические задачи электроэнергетики. под ред. В.А. Веникова. М. : Высш. шк., 1970. 288 с.

Крутько П.Д. Обратные задачи динамики в теории автоматического управления. М. : Машиностроение, 2004. 576 с.

Кузнецов Н.В. Теория скрытых колебаний и устойчивость систем управления // Известия РАН. Теория и системы управления. 2020. № 5. С. 5 – 27

Albert W. A. J. (1838) "Über Treibseile am Harz" Archive für Mineralogie Geognosie Bergbau und Hüttenkunde, vol. 10,

pp 215-34.

Математическая теория оптимальных процессов / Л.С. Понтрягин, В.Г. Болтянский, Р.В. Гамкрелидзе, Е.Ф. Мищенко. М. : Наука,1983. 392 c.

Пинчук И.С. Переходные процессы в асинхронных двигателях при периодической нагрузке // Электричество. 1957. № 9. С. 15 – 19.

Стариков Б.Я., Азарх В.Л., Рабинович З.М. Асинхронный электропривод очистных комбайнов. М. : Недра, 1981. 288 с.

Ковач К. , Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М. -Л. : Госэнергоиздат, 1963. 744 c.

Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин. М. : Высш. шк., 2001. 327 с.

Доливо-Добровольский М. О. Избранные труды (о трехфазном токе). М. -Л: Госэнергоиздат, 1948. 214 с.

Ещин Е. К. Вариант снижения сложности системы управления асинхронным электроприводом // Изв. вузов. Электро-механика. 2019. Т. 62. № 2. С. 53 – 60. DOI:10. 17213/0136-3360-2019-2-53-60.

Ещин Е.К., Соколов И.А. Совершенствование расчетов динамических режимов работы электроприводов // Изв. вузов. Электромеханика. 2017. Т. 60, № 3. С. 54 – 59. DOI:10. 17213/0136-3360- 2017-3-54-59.

Солодовников В. В. , Тумаркин В. И. Теория сложности и проектирование систем управления. М. : Наука, 1990. 168 с.

Published

2023-10-02

How to Cite

(1)
Eshchin, E. K. On the Ishlinsky Rule and the Control of Electromechanical High Order Systems. electromeh 2023, 66, 3-8.

Issue

Section

Articles