Детальная информация

Данная работа посвящена исследованию динамики модели радиально-осевой гидротурбины, а также синтезу управляющего воздействия для стабилизации программных движений системы. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Изучение предметной области и синтез математической модели гидротурбины. 2) Исследование динамики смоделированной системы. 3) Синтез управления для стабилизации программных движений системы. 4) Исследование динамики системы под воздействием синтезированного управления. В работе был произведен обзор и классификации видов гидротурбин. Затем на основе радиально-осевой гидротурбины была синтезирована математическая модель в матричном виде. Исследовались параметры и свойства математической модели, а также ее динамик с учетом воздействия нагрузки на гидротурбину, а также без учета нагрузки. Затем была сделана формальная постановка задачи синтеза управления для стабилизации программных движений. Задача синтеза управления решалась проекционно-операторным методом в виде выпуклой линейной комбинации экстремальных решений. Граничные решения вычислялись при помощи проектора на ортогональное дополнение к линейному подпространству и ортогонального проекционного оператора на линейное многообразие. На основе проекционного управления также реализовывалась интегральная составляющая управления для получения ПИ управления.

This work is devoted to the study of the dynamics of the radial-axial hydraulic turbine model, as well as the synthesis of a control action to stabilize the program movements of the system. The research set the following goals: 1) Study of the subject area and synthesis of a mathematical model of a hydraulic turbine. 2) Investigation of the dynamics of the simulated system. 3) Control synthesis to stabilize the program movements of the system. 4) Study of the dynamics of the system under the influence of synthesized control. The paper reviewed and classified the types of hydraulic turbines. Then, a mathematical model in matrix form was synthesized on the basis of a radial-axial hydraulic turbine. The parameters and properties of the mathematical model were studied, as well as its dynamics, taking into account the impact of the load on the hydraulic turbine, as well as without taking into account the load. Then a formal statement of the problem of control synthesis was made to stabilize program movements. The problem of control synthesis was solved by the projection-operator method in the form of a convex linear combination of extreme solutions. The boundary solutions were calculated using a projector on an orthogonal complement to a linear subspace and an orthogonal projection operator on a linear manifold. On the basis of projection control, an integral control component was also implemented to obtain PI control.