Регистрация / Вход
Прислать материал

«Создание энергосберегающих
электромеханотронных модулей и систем на основе конечно-элементного
компьютерного моделирования и синергетического управления в реальном
времени»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0067
Организация
ИГЭУ
Руководитель работ
Тарарыкин Сергей Вячеславович

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 30.09.2009
Разработаны методы и синтеза нелинейных регуляторов состояния переменной структуры ЭМТС с учетом ограничения вязкоупругого момента
Разработана методика расчета и настройки параметров регуляторов состояния переменной структуры, обеспечивающих монотонность переходных процессов, скорости РМ и вязкоупругого момента при вариациях параметров Разработана методика настройки параметров регулятора состояния переменной структуры для обеспечения робастных свойств ЭМТС, основанная на использовании пакета Simulink Response Optimization.
Предложен способ ограничения тока электродвигателя, основанный на комбинированном применении задатчика интенсивности и компенсационного регулятора в контуре токоограничения.
Синтезированы компенсационные регуляторы пониженного порядка для контуров токовой отсечки, обеспечивающие эффективное токоограничение для ЭМТС с относительно стабильными параметрами, не претерпевающими больших изменений в процессе эксплуатации.
Для упругомассовых ЭМТС с существенно меняющимися внутренними параметрами предложено использование редуцированных пропорционально-интегральных (ПИ) и интегро-дифференцирующих (ИД) устройств, синтезированных путем классической частотной коррекции с применением метода гармонической линеаризации нелинейностей.
Разработаны методы токоограничения астатических ЭМТС, основанные на:
- применении логических переключающих устройств, блокирующих работу интеграторов основного регулятора на интервалах токоограничения,
- использовании и в основном регуляторе и корректирующем устройстве контура ТО интегрирующих звеньев с синхронным «сбросом» информации,
- реализации структурных изменений канала токоограничения путем объединения его интегрирующих элементов с интеграторами основного регулятора.
Развернуть
2
15.10.2009 - 15.12.2009
1 . Проведение патентных исследований .
2. Разработка методик синтеза наблюдателей состояния и нагрузки:
-с повышенным порядком астатизма;
-с заданной полосой пропускания по нагрузке;
-с компенсацией динамической ошибки наблюдателей
3 Синтез наблюдателей состояния нагрузки для
электромеханотронных систем с жесткой и упругой механикой.
4. Формирование экспериментальной установки для исследования
ЭМТС с регуляторами состояния и наблюдателями состояния и
нагрузки
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
1. Разработка и отладка кодов программ для
микроконтроллера ТМ8320Р28335.
2. Корректировка методик синтеза наблюдателей по
результатам их реализации и экспериментальных
исследований.
3. Разработка программы внедрения результатов НИР в
образовательный процесс
4. Разработка методики проведения исследований и
экспериментальные исследования реализованных
наблюдателей
Развернуть
4
01.07.2010 - 15.12.2010
1 . Проведение патентных исследований
2. Анализ и исследование методов энергосбережения в
современных электромеханотронных модулях
3. Разработка математических моделей энергетических процессов
в электромеханотронных модулях, позволяющих учитывать
потери энергии на всех этапах ее преобразования:
- модели звена постоянного тока с неуправляемым мостовым
выпрямителем и резистивно-емкостным фильтром;
- модели транзисторного автономного инвертора напряжения;
- модели бесконтактного электродвигателя переменного тока;
- модели механической части (исполнительный орган).
4 Экспериментальная верификация энергетических моделей
электромеханотронных модулей
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.06.2011
1. Разработка энергетических инвариантов динамки координат
электромеханотронных модулей.
2. Синтез энергосберегающих цифровых алгоритмов
регулирования на основе метода АКАДР синергетической теории
управления
3. Доработка программы внедрения результатов НИР в
образовательный процесс
4. Разработка методики повышения скорости компьютерных
расчетов динамических характеристик электромеханотронных
модулей при сохранении заданных параметров точности
вычислительного эксперимента
Развернуть
6
01.07.2011 - 05.09.2011
1 . Проведение патентных исследований
2. Разработка универсального метода моделирования
динамических режимов в электрических машинах с
использованием результатов численного моделирования
магнитного поля.
3. Разработка усовершенствованной библиотеки конечно-
элементного моделирования магнитного и теплового полей
4. Разработка моделей динамических режимов электрических
машин с учетом их специфических свойств
5. Разработка динамической цепной модели тепловых процессов в
электрических машинах.
6. Разработка виртуального лабораторного стенда, позволяющего
имитировать работу электрических машин, представленных
динамическими полевыми моделями.
7. Разработка инвариантной среды системы декларативного
программирования.
8. Разработка системы проектирования машин постоянного тока,
асинхронных машин и силовых трансформаторов в среде системы
декларативного программирования. 9. Тестирование библиотеки конечно-элементного
моделирования магнитного и теплового полей путем сравнения
результатов расчета с аналогичными лицензированными
системами.
10. Экспериментальная проверка результатов моделирования
динамических режимов электрических машин.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2009 - 2011, 24 мес.
Бюджетные средства
3,1 млн
Организация
ФГАОУ ВО НИ ТПУ
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
Организация
ФГАОУ ВО НИ ТПУ
профинансировано
Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области технических наук. «Разработка интеллектуальной видео-информационной системы мобильного робота для решения задач навигации и управления с использованием методов синергетической теории управления»: 1. Анализ и систематизация известных методов интеллектуального управления мобильными роботами; 2. Определение технических требований к составу и структуре аппаратных ресурсов мобильного робота; 3. Разработка базовых принципов построения интеллектуальных систем управления мобильными роботами; 4. Разработка методов динамического представления навигационной информации; 5. Разработка способов агрегирования методов обработки визуальной информации; 6. Синтез программно-аппаратного базиса видео-информационной системы; 7. Разработка базовых принципов построения ультразвуковой системы ближней пространственной ориентации мобильных систем; 8. Математическое моделирование интеллектуальной системы управления и навигации мобильного робота; 9. Компьютерное моделирование работы интеллектуальной системы управления и навигации мобильного робота; 10. Оценка качества и эффективности функционирования интеллектуальной системы управления и навигации системы управления мобильного робота
Продолжительность работ
2009, 3 мес.
Бюджетные средства
1,45 млн
профинансировано
Тема
Формирование заданных свойств электромеханотронных модулей и систем на основе конечно-элементного компьютерного моделирования и синергетического управления в реальном времени.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка конструкции и технологии производства нового энергосберегающего прибора силовой электроники – интегрального тиристорного модуля с полевым управлением.
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
80 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание программно-вычислительного комплекса для компьютерного моделирования наноструктурных сорбентов и процессов адсорбции
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
48,6 млн
Количество заявок
8
Тема
Разработка технологии и создание автоматизированной системы визуализации трехмерных моделей результатов анализа и моделирования динамических процессов в режиме реального времени.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 12 мес.
Бюджетные средства
64 млн
Количество заявок
1
Тема
Исследование и разработка архитектуры и среды программирования перспективной супер-компьютерной системы на основе динамической модели вычислений с управлением потоком данных.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
4