STRATEGIES FOR THE TARGET FUNCTION FORMATION AT THE PARAMETRIC SYNTHESIS OF THE AUTOMATED ELECTRIC DRIVES OF WATER TRANSPORT OBJECTS

The issues of the target function formation when solving parametric optimization problems in relation to the automated electric drives of water transport objects. The complexity of solving the problem is due to its multi-criteria nature and the lack of reasonable methods for solving it for ship and shore electric drives. It is shown that at the stage of parametric synthesis, the controlled parameters of the main elements of the electric drive are optimized. At the same time, in the case of setting up the electric drive, such parameters are the gain coefficients and time constants of its control system. The analysis shows that quite often one most important quality indicator, which characterizes the speed of the electric drive, is chosen as the target function. It is shown that in recent years, other indicators that characterize accuracy, energy costs, and parametric reliability are also introduced into consideration. It is noted that the most important indicator that fully characterizes the probability of trouble-free operation of the electric drive is the reserve of efficiency. Three strategies for the formation of the target function are considered. The first of them involves the search for the optimum by the criterion of maximizing the minimum margin of efficiency. This approach is recommended for responsible electric drives. A distinctive feature of the proposed algorithm for solving the problem is the use of a priori information about the change rates of the controlled parameters. The second strategy involves the option of constructing the objective function, which is provided by a given working capacity stock, and the search for optimum is carried out according to the generalized criterion that takes into account the performance and energy efficiency and is based on the principle of equality. The third strategy involves the formation of the target function by way of an additive form as a generalized indicator of the economic efficiency of the electric drive, built on the basis of all considered quality indicators. At the same time, functional dependencies are established between this indicator and each quality indicator. This allows you to write the desired dependency in the form of an additive function. The algorithms for solving the problem in relation to the first strategy, which are illustrated by specific examples, are considered in the paper.

automated electric drive, target function, working capacity stock, quality indicators, parametric synthesis

1. Саушев А. В. Параметрический синтез электротехнических устройств и систем: монография / А. В. Саушев. - СПб.: ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2013. - 315 с.

2. Саушев А. В. Показатели качества и критерии оптимальности при структурно-параметрическом синтезе автоматизированных электроприводов / А. В. Саушев, Е. В. Бова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 2. - С. 380-395. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-2-380-395.

3. Saushev A. V. Solution of problems of parametric optimization and control of electric drives state based on information about operability area boundary / A. V. Saushev, E. V. Bova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2018. - Vol. 327. - Is. 5. - Pp. 052029. DOI: 10.1088/1757-899X/327/5/052029.

4. Ковчин С. А. Проблема синтеза современных электромеханических систем / С. А. Ковчин, Муафак Ф. М. Бернард // Труды V Международной (XVI Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. - СПб., 2007. - С. 48-51.

5. Сташинов Ю. П. К вопросу о настройке системы управления электропривода постоянного тока на модульный оптимум / Ю. П. Сташинов // Электротехника. - 2016. - № 1. - С. 2-7.

6. Кузнецова О. А. Многокритериальная оптимизация электромеханических систем с асинхронным двигателем / О. А. Кузнецова // Приводная техника. - 2010. - № 6. - С. 20-26.

7. Анисимов А. А. Параметрическая оптимизация электромеханических систем с регуляторами и наблюдателями состояния / А. А. Анисимов, С. В. Тарарыкин, В. В. Аполлонский // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2016. - № 2. - С. 21-26. DOI: 10.17588/2072-2672.2016.2.021-026.

8. Саушев А. В. Параметрический синтез систем управления электроприводов технологических машин портов и судоремонтных заводов / А. В. Саушев, Е. В. Бова // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 4 (38). - С. 192-202. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-4-192-202.

9. Саушев А. В. Показатели параметрической надежности при оптимизации электромеханических систем / А. В. Саушев [и др.] // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». - 2019. - Т. 2. - С. 60-62.

10. Саушев А. В. Показатели надежности при параметрическом синтезе автоматизированных электроприводов / А. В. Саушев [и др.] // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - Т. 10. - № 3. - С. 597-607. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-3-597-607.

11. Саушев А. В. Области работоспособности в задачах управления состоянием автоматизированных электроприводов / А. В. Саушев [и др.] / Труды X Международной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП 2018: материалы докладов конференции. - Новочеркасск: ООО «Лик», 2018. - С. 99-103.

12. Саушев А. В. К проблеме синтеза целевой функции параметрической оптимизации сложных технических систем / А. В. Саушев // Надежность и качество сложных систем. - 2015. - № 3 (11). - С. 3-9.

13. Диксит А. Теория игр. Искусство стратегического мышления в бизнесе и жизни / Пер. с англ. / А. Диксит, Б. Нейлбафф. - М.: МИФ, 2017. - 445 с.

14. Saushev A. B. Parametric synthesis of technical systems based on the linear approximation of the operational capability range / A. B. Saushev // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2013. - Vol. 49. - Is. 1. - Pp. 51-56. DOI: 10.3103/S875669901301007X.