Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Адаптивное управление тиристорными реверсивными электроприводами пивоваренных линий на основе критерия интегральной устойчивости

В. С. Артемьев

Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова, 115054, Россия, Москва, Стремянный переулок, 36

Аннотация: В работе рассматривается методика адаптивного управления тиристорными реверсивными электроприводами пивоваренных линий. Предложен интегрально-стойкостной критерий, позволяющий совместно минимизировать тепловые потери и поддерживать требуемый запас устойчивости системы. На основе апостериорного анализа токовой сигнатуры разработан алгоритм адаптивного ПИД-регулятора, реализованный в форме неявной разностной схемы с переменным шагом. Имитационные и натурные испытания подтвердили снижение энергопотребления на 9–10 %, уменьшение температуры коллектора и незапланированных простоев.
Целью исследования стало создание метода управления реверсивными электроприводами, обеспечивающего одновременное повышение энергоэффективности и эксплуатационной надежности в условиях высокочастотных реверсов и колебаний сети.
Методы. В качестве основы был применен интегральный функционал, объединяющий показатели тепловых потерь и устойчивости по функции Ляпунова. Настройка параметров регулятора осуществлялась с использованием статистических характеристик токовой сигнатуры двигателя. Численная реализация выполнена на неявной разностной схеме с адаптивным шагом дискретизации. Проверка эффективности проведена методом моделирования и в ходе натурных испытаний на оборудовании пивоваренных линий.
Результаты. Эксперименты показали снижение удельного энергопотребления на 8–10 %, уменьшение тепловой нагрузки и пиковых токов, а также стабилизацию запаса устойчивости на уровне не ниже 25 %. Температура коллектора снизилась на 11–13 °C, что увеличивает срок службы изоляции. Количество внеплановых остановов уменьшилось более чем в четыре раза по сравнению с традиционным управлением.
Выводы. Интегрально-стойкостной критерий доказал свою результативность, обеспечивая одновременно энергосбережение и повышение надежности электроприводов. Разработанный регулятор совместим с промышленными ПЛК и SCADA-системами, что упрощает внедрение. Экономическая эффективность подтверждается сроком окупаемости менее полутора лет, что делает метод перспективным для широкого применения в пивоваренной и смежных отраслях.

Ключевые слова: тиристорный электропривод, адаптивное управление, реверс возбуждения, пивоварение, прогностическая диагностика, интегральные теплопотери

УДК: 681.5.015.3

MSC: Primary 93C10; Secondary 93C95

Поступила в редакцию: 09.06.2025
Исправленный вариант: 25.08.2025
Принята в печать: 25.09.2025

DOI: 10.35330/1991-6639-2025-27-5-98-112

Реферативные базы данных:

•