Active shielding of magnetic field with circular space-time characteristic

Aim. The synthesis of two degree of freedom robust two circuit system of active shielding of magnetic field with circular spacetime characteristic, generated by overhead power lines with "triangle" type of phase conductors arrangements for reducing the magnetic flux density to the sanitary standards level and to reducing the sensitivity of the system to plant parameters uncertainty. Methodology. The synthesis is based on the multi-criteria game decision, in which the payoff vector is calculated on the basis of the Maxwell equations quasi-stationary approximation solutions. The game decision is based on the stochastic particles multiswarm optimization algorithms. The initial parameters for the synthesis by system of active shielding are the location of the overhead power lines with respect to the shielding space, geometry and number of shielding coils, operating currents, as well as the size of the shielding space and magnetic flux density normative value, which should be achieved as a result of shielding. The objective of the synthesis is to determine their number, configuration, spatial arrangementand and shielding coils currents, setting algorithm of the control systems as well as the resulting of the magnetic flux density value at the shielding space. Results. Computer simulation and field experimental research results of two degree of freedom robust two circuit system of active shielding of magnetic field, generated by overhead power lines with «triangle» type of phase conductors arrangements are given. The possibility of initial magnetic flux density level reducing and system sensitivity reducing to the plant parameters uncertainty is shown. Originality. For the first time the synthesis, theoretical and experimental research of two degree of freedom robust two -circuit t system of active shielding of magnetic field generated by single-circuit overhead power line with phase conductors triangular arrangements carried out. Practical value. Practical recommendations from the point of view of the practical implementation on reasonable choice of the spatial arrangement of two shielding coils of robust two -circuit system of active shielding of the magnetic field with circular space-time characteristic generated by single-circuit overhead power line with phase conductors triangular arrangements are given.Цель. Синтез комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля с круговой пространственно-временной характеристикой, генерируемого одноконтурной воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов для снижения индукции магнитного поля до уровня санитарных норм и для снижения чувствительности системы к неопределенности параметров объекта управления. Методология. Синтез основан на решении многокритериальной стохастической игры, в которой векторный выигрыш вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении. Решение игры находится на основе алгоритмов стохастической мультиагентной оптимизации мультироем частиц. Исходными параметрами для синтеза системы активного экранирования являются расположение высоковольтной линий электропередачи по отношению к экранируемому пространству, геометрические размеры, количество проводов и рабочие токи линии электропередачи, а также размеры экранируемого пространства и нормативное значение индукции магнитного поля, которое должно быть достигнуто в результате экранирования. Задачей синтеза является определение количества, конфигурации, пространственного расположения и токов экранирующих обмоток, алгоритма работы системы управления, а также результирующего значения индукции магнитного поля в экранируемом пространстве. Результаты. Приводятся результаты теоретических и полевых экспериментальных исследований комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля, генерируемого воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов. Показана возможность снижения уровня индукции исходного магнитного поля внутри экранируемого пространства и снижения чувствительности системы к неопределенностям параметров объекта управления. Оригинальность. Впервые проведены синтез, теоретические и экспериментальные исследования комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля, генерируемого одноконтурной воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов. Практическая ценность. Приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору с точки зрения практической реализации пространственного расположения двух экранирующих обмоток двухконтурной робастной системы активного экранирования магнитного поля с круговой пространственно-временной характеристикой, создаваемого одноконтурной воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов

High voltage power lines magnetic field system of active shielding with compensation coildifferent spatial arrangement

Aim. The synthesis of single-circuit system of active shielding of magnetic field, generated by group of high voltage power lines, with different spatial arrangement of shielding coil. Methodology. The synthesis isbased on the decisionof a multi-criteria stochastic game, in which the vector payoff is calculated on the basis of the Maxwell equations solutions in the quasi-stationary approximation. The game decision is based on the stochastic multiagent optimization algorithms by multiswarm particles. The initial parameters for the synthesis of active shielding system are the location of the high voltage power lines with respect to the shielding space, geometry and number of shielding coils, operating currents, as well as the size of the shielding space and normative value magnetic flux density, which should be achieved as a result of shielding. The objective of the synthesis of the active shielding system is to determine their number, configuration, spatial arrangement, wiring diagrams and shielding coils currents, setting algorithm of the control systems as well as the resulting of the magnetic flux density value at the points ofthe shielding space. Results. Three variant of single-circuit robust system of active shielding with different spatial arrangement of shielding coil synthesis results for reduction of a magnetic field generated by group of high voltagepower lines is given. The possibility of a significant reduction in the level of magnetic flux density of the magnetic field source within and reducing the sensitivity of the system to uncertainty ofthe plant parameters is given. Originality. For the first time carried out the synthesis, theoretical and experimentalresearch of the robust system of active shielding of magnetic field generated by group of high voltage power lines with differentspatial arrangement of compensation coil. Practical value. Practical recommendations from the point of view of the practical implementation on reasonable choice of the spatial arrangement of shielding coil of robust single-circuit system of active shielding of the magnetic field generated by the group of high voltage power lines is given.Цель. Синтез одноконтурной робастной системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого группой высоковольтных линий электропередачи, с различным пространственным расположением экранирующей обмотки. Методология. Синтез основан на решении многокритериальной стохастической игры, в которой векторный выигрыш вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении. Решение игры находится на основе алгоритмов стохастической мультиагентной оптимизации мультироем частиц. Исходными параметрами для синтеза системы активного экранирования являются расположение высоковольтных линий электропередачи по отношению к защищаемому пространству, геометрические размеры, количество проводов и рабочие токи линии электропередачи, а также размеры экранируемого пространства и нормативное значение индукции магнитного поля, которое должно быть достигнуто в результате экранирования. Целью синтеза системы активного экранирования является определение количества, конфигурации, пространственного расположения, схем электропитания и токов экранирующей обмоток, алгоритма работы системы управления, а также результирующего значения индукционного магнитного поля в точках экранируемого пространства. Результаты. Приводятся результаты трех вариантов синтеза одноконтурной робастной системы активного экранирования с различным пространственным расположением экранирующей обмотки для уменьшения магнитного поля, создаваемого группой высоковольтных линий электропередачи. Показана возможность существенного снижения уровня индукции исходного магнитного поля внутри экранируемого пространства и снижения чувствительности системы к неопределенности параметров системы. Оригинальность. Впервые проведены синтез, теоретические и экспериментальные исследования одноконтурной робастной системы активного экранирования магнитного поля, создаваемых группой высоковольтными линиями электропередач в области экранируемого пространства, с различным пространственным расположением экранирующей обмотки. Практическая ценность. Приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору с точки зрения практической реализации пространственного расположения экранирующей обмотки одноконтурной робастной системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого группой высоковольтных линий электропередач

New boundary conditions for integrable lattices

New boundary conditions for integrable nonlinear lattices of the XXX type, such as the Heisenberg chain and the Toda lattice are presented. These integrable extensions are formulated in terms of a generic XXX Heisenberg magnet interacting with two additional spins at each end of the chain. The construction uses the most general rank 1 ansatz for the 2x2 L-operator satisfying the reflection equation algebra with rational r-matrix. The associated quadratic algebra is shown to be the one of dynamical symmetry for the A1 and BC2 Calogero-Moser problems. Other physical realizations of our quadratic algebra are also considered.Comment: 22 pages, latex, no figure

STRUCTURAL-PARAMETRIC SYNTHESIS OF ROLLING MILLS MULTI-MOTOR ELECTRIC DRIVES

Aim. Improving of control accuracy by rolling strip thickness and tension and reducing of sensitivity to changes of plant parameters based on structural-parametric synthesis of robust control by rolling mills multi-motor electric drives with parametric uncertainty. Methodology. The method of structural-parametric synthesis of robust control by rolling mills multi-motor electric drives with parametric uncertainty which improves control accuracy by rolling strip thickness and tension and reducing of sensitivity to changes of plant parameters is developed. The method based on the multi-criteria game decision in which payoff vectors are dispersions of longitudinal thickness and tension of the rolled. The calculation of the payoff vector associated with modeling of the synthesized system with different input signals and for various values of the plant parameters for various modes of operation of the system. The multi criterion game solution is calculated based on particles multiswarm optimization algorithms. Results. The results of the structural-parametric synthesis of robust control by 740 three-stand cold rolling mills multi-motor electric drives are presented. Comparisons of the strip thickness and tension accuracy of the synthesized robust system with the existing system are completed. It is showed that the use of synthesized robust controllers allowed to improve strip thickness and tension accuracy and reduce the sensitivity of the system to changes of plant parameters in comparison with the existing system. Originality. For the first time the method of structural-parametric synthesis of robust control by rolling mills multi-motor electric drives with parametric uncertainty based on multi-criteria game decision and particles multiswarm optimization algorithms to improve the control accuracy by rolling strip thickness and tension and to reduce of sensitivity to changes of plant parameters is developed. Practical value. Practical recommendations on reasonable choice of the structure and parameters of robust control by 740 three-stand cold rolling mills multi-motor electric drives to improving of control accuracy by rolling strip thickness and tension and reducing of sensitivity to changes of plant parameters are given. Цель. Повышение точности регулирования толщины и натяжения прокатываемой полосы и снижение чувствительности к изменениям параметров объекта управления на основе структурно-параметрического синтеза робастного управления многодвигательными электроприводами прокатных станов с параметрической неопределенностью. Методология. Разработан метод структурно-параметрического синтеза робастного управления многодвигательными электроприводами прокатных станов с параметрической неопределенностью, который позволяет повысить точность регулирования толщины и натяжения прокатываемой полосы и снизить чувствительность к изменениям параметров объекта управления. Метод основан на решении многокритериальной игры, в которой вектором выигрыша являются дисперсии продольной толщины и натяжения прокатываемой полосы. Вычисление вектора выигрыша связано с моделированием синтезированной системы при различных входных сигналах, для различных значений параметров объекта управления и в различных режимах работы. Решение многокритериальной игры основано на алгоритмах оптимизации роем частиц. Результаты. Приводятся результаты структурно-параметрического синтеза робастного управления многодвигательным электроприводом трехклетьевого стана холодной прокатки 740. Проведено сравнение точности регулирования толщины и натяжения полосы в синтезированной робастной и в существующей системах. Показано, что применение синтезированного робастного регулятора позволило повысить точность регулирования толщины и натяжения полосы и снизить чувствительность системы к изменениям параметров объекта управления по сравнению с существующей системой. Оригинальность. Впервые разработан метод структурно-параметрического синтеза робастного управления многодвигательными электроприводами прокатных станов с параметрической неопределенностью на основе решения многокритериальной игры и алгоритмов оптимизации роем частиц для повышения точности регулирования толщины и натяжения прокатываемой полосы и снижения чувствительности к изменениям параметров объекта управления. Практическая ценность. Даны практические рекомендации по обоснованному выбору структуры и параметров робастного управления трехклетьевым станом холодной прокатки 740 для повышения точности регулирования толщины и натяжения прокатываемой полосы и снижение чувствительности к изменениям параметров объекта управления.

SIMPLIFIED MATHEMATICAL MODEL OF GROUP OF OVERHEAD POWER LINES MAGNETIC FIELD

Aim. The method for design of simplified mathematical model of the group of overhead power lines magnetic field allowing to reduce the number of conductors which are taken into account in the model and field and allowing to reduce the sensitivity of the model to plant parameters uncertainty is developed. Methodology. The method based on the multi-criteria game decision, in which the payoff vector is calculated on the basis of the Maxwell equations quasi-stationary approximation solutions. The game decision based on the stochastic particles multiswarm optimization algorithms. The implementation of the method is carried out when determining the number, configuration, spatial arrangement and currents in conductors based on simplified mathematical model of the group of overhead power line magnetic field in a given space area. Results. Computer simulation and field experimental research results of simplified mathematical model on the example of the group of four overhead power lines magnetic field including 21 conductors where based on the developed simplified mathematical model of the magnetic field, the number of conductors taken into account in the model is reduced to 6, and the modeling error does not exceed 4 %. Originality. For the first time the method for design of simplified mathematical model of the group of overhead power lines magnetic field based on the stochastic particles multiswarm optimization algorithms, which allows to significantly simplify the simulation by reducing the number of conductors that are taken into account in the model and to reduce the sensitivity of the model to plant parameters uncertainty, and at the same time limit the modeling error at the engineering level to 5-10 %. Practical value. Practical recommendations on reasonable choice of the minimal number, configuration, spatial arrangement and currents in conductors for the simplified mathematical model of the group of overhead power line magnetic field. Цель. Разработан метод построения упрощенной математической модели магнитного поля группы воздушных линий электропередачи, позволяющий уменьшить количество проводников, которые учитываются в модели для снижения чувствительности модели к неопределенности параметров объекта управления. Методология. Метод основан на решении многокритериальной стохастической игры, в которой векторный выигрыш вычисляется на основании решений уравнений Максвелла в квазистационарном приближении. Решение игры находится на основе алгоритмов стохастической мультиагентной оптимизации мультироем частиц. Реализация метода осуществляется при определении количества, конфигурации, пространственного расположения и токов в проводниках на основе упрощенной математической модели магнитного поля группы воздушных линий электропередачи в заданной области пространства. Результаты. Приводятся результаты компьютерного моделирования и полевых экспериментальных исследований на примере группы из четырех воздушных линий электропередачи, содержащей 21проводник, где на основе разработанной упрощенной математической модели магнитного поля количество учитываемых в модели проводников уменьшено до 6, а погрешность моделирования при этом не превышает 4 %. Оригинальность. Впервые разработан метод построения упрощенной математической модели магнитного поля группы воздушных линий электропередачи на основе алгоритмов стохастической мультиагентной оптимизации мультироем частиц, позволяющий существенно упростить моделирование за счет уменьшения количества проводников, которые учитываются в модели для снижения чувствительности модели к неопределенности параметров объекта управления, и при этом ограничить погрешность моделирования на инженерном уровне 5-10 %. Практическая ценность. Приводятся практические рекомендации по обоснованному выбору минимального количества, конфигурации, пространственного расположения и токов в проводниках упрощенной математической модели магнитного поля, создаваемого группой воздушных линий электропередачи

The effectiveness of active shielding of magnetic field with circular spacetime characteristic and with different shielding coils spatial positions

Computer simulation and field experimental research results of two degree of freedom robust two circuit system of active shielding of magnetic field, generated by overhead power lines with «triangle» type of phase conductors arrangements and with different shielding coils spatial positions are given. The possibility of initial magnetic flux density level reducing and system sensitivity to the plant parameters uncertainty reducing is shown.Приводятся результаты компьютерного моделирования и полевых экспериментальных исследований комбинированной робастной двухконтурной системы активного экранирования магнитного поля, генерируемого воздушной линией электропередачи с треугольным подвесом проводов, и с различным пространственным расположением экранирующих обмоток. Показана возможность снижения уровня индукции исходного магнитного поля внутри экранируемого пространства и снижения чувствительности системы к неопределенностям параметров объекта управления

Dynamical boundary conditions for integrable lattices

Some special solutions to the reflection equation are considered. These boundary matrices are defined on the common quantum space with the other operators in the chain. The relations with the Drinfeld twist are discussed.Comment: LaTeX, 12page