Complex driver movement mathematical model of the tractive rolling stock

The paper developed a complex mathematical model of the rolling stock movement that takes into account the parallel operation of two real traction asynchronous engines of the first traction railway carriage and one equivalent engine of the second traction railway carriage of the diesel train in all modes of work, as well as the main types of oscillations of the train wagons, the forces distribution of interaction between them during the movement, as well as longitudinal and transverse elastic couplings of the wheel pair with the carriage of the car. In the article, the adequacy of the processes, resulting from threedimensional modeling, processes occurring in the real diesel train DEL-02. On the complex mathematical model, were carried out tests on the effect of the main types of wagon oscillations to the motion and energy expenditure of a diesel train

Синтез системи управління асинхронним тяговим приводом методом АКУР

The subject of the study in the article is the analysis of methods for the synthesis of automatic control systems (ACS) for rolling stock with an asynchronous traction drive (ATD). The goal is assurance the quality of the processes dynamics, the accuracy of bringing objects to a specified point in the phase space, and minimizing energy costs for control processes in conditions of deterministic and random perturbations. The task is selection the method of optimal ACS synthesis, which allows providing the required indicators of ATD work quality. Analysis of the problems of optimal control of moving train traction drive showed that it is most promisingly to use the method of analytic construction of regulators by the criterion of generalized work (ACOR) for the synthesis of object management systems, which are described by systems of nonlinear differential equations. AKOR method allows to synthesize regulators that optimize control processes not only for deterministic, but also for random perturbations. However, the use of this method is possible for objects whose mathematical model is described by a system of differential equations in which control enters linearly. In connection with the fact that controls are non-linear in the ATD, to use the AKOR method, its adaptation was performed and expressions were obtained for the controls that determine the structure of the optimal regulator. Conclusions: an approach for the synthesis of the asynchronous traction drive ACS using the AKOR method is proposed. Adaptation of this method was carried out taking into account nonlinear controls.Предметом изучения в статье является анализ методов синтеза систем автоматического управления (САУ) для подвижного состава с асинхронным тяговым приводом (АТП). Цель – обеспечение качества динамики процессов, точности приведения объектов в заданную точку фазового пространства и минимизация энергетических затрат на процессы управления в условиях детерминированных и случайных возмущений. Задача – выбор метода синтеза оптимальных САУ, позволяющий обеспечить требуемые показатели качества работы АТП. Анализ проблем оптимального управления тяговым приводом движущегося состава показал, что наиболее перспективно использовать для синтеза систем управления объектами, которые описываются системами нелинейных дифференциальных уравнений, метод аналитического конструирования регуляторов по критерию обобщенной работы (АКОР). Метод АКОР позволяет синтезировать регуляторы, которые оптимизируют процессы управления не только при детерминированных, но и при случайных возмущениях. Однако, использование этого метода возможно для объектов, математическая модель которых описывается системой дифференциальных уравнений, в которых управления входят линейно. В связи с тем, что в АТП управления входят нелинейно, для использования метода АКОР была выполнена его адаптация и были получены выражения для управлений, которые определяют структуру оптимального регулятора. Выводы: предложен подход для синтеза САУ асинхронного тягового привода с использованием метода АКОР. Была выполнена адаптация этого метода с учётом нелинейных управлений.Предметом вивчення в статті є аналіз методів синтезу систем автоматичного управління (САУ) для рухомого складу з асинхронним тяговим приводом (АТП). Мета – забезпечення якості динаміки процесів, точності приведення об'єктів в задану точку фазового простору та мінімізація енергетичних витрат на процеси керування в умовах детермінованих і випадкових збурень. Задача – вибір метода синтезу оптимальних САУ, що дозволяє забезпечити необхідні показники якості роботи АТП.  Аналіз проблем оптимального управління тяговим приводом рухомого складу показав, що найбільш перспективно використовувати для синтезу систем управління об'єктами, які описуються системами нелінійних диференціальних рівнянь, метод аналітичного конструювання регуляторів за критерієм узагальненої роботи (АКУР). Метод АКУР дозволяє синтезувати регулятори, які оптимізують процеси управління не тільки при детермінованих, але й при випадкових збуреннях. Але використання цього методу можливо для об'єктів, математична модель яких описується системою диференціальних рівнянь, в яких управління входять лінійно. У зв'язку з тим, що в АТП управління входять нелінійно, для використання методу АКУР була виконана його адаптація та були отримані вирази для управлінь, які визначають структуру оптимального регулятора. Висновки: запропоновано підхід для синтезу САУ асинхронного тягового приводу з використанням метода АКУР. Була виконана адаптація цього методу з урахуванням нелінійних управлінь