ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ

The work is devoted to an actual problem – the construction of improved systems automatic control (SAC) for the position of electromagnetic levitation systems. A detailed nonlinear mathematical model of a DC electromagnet is obtained, taking into account its structural instability and the unidirecti...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2025
Hauptverfasser:	Теряєв, В.І., Желінський, М.М., Приймак, Б.І., Зайченко, О.A.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2025
Schlagworte:	електромагніт постійного струму електромагнітна левітація нелінійна модель структурна нестійкість астатичне модальне керування спостерігач стану синтез дослідження моделювання
Online Zugang:	https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1718
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Technical Electrodynamics

Institution

Technical Electrodynamics

id	oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1718
record_format	ojs
institution	Technical Electrodynamics
baseUrl_str
datestamp_date	2025-11-06T10:52:50Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	електромагніт постійного струму електромагнітна левітація нелінійна модель структурна нестійкість астатичне модальне керування спостерігач стану синтез дослідження моделювання
spellingShingle	електромагніт постійного струму електромагнітна левітація нелінійна модель структурна нестійкість астатичне модальне керування спостерігач стану синтез дослідження моделювання Теряєв, В.І. Желінський, М.М. Приймак, Б.І. Зайченко, О.A. ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ
topic_facet	DC electromagnet magnetic levitation nonlinear model structural instability astatic modal control state observer synthesis research modeling електромагніт постійного струму електромагнітна левітація нелінійна модель структурна нестійкість астатичне модальне керування спостерігач стану синтез дослідження моделювання
format	Article
author	Теряєв, В.І. Желінський, М.М. Приймак, Б.І. Зайченко, О.A.
author_facet	Теряєв, В.І. Желінський, М.М. Приймак, Б.І. Зайченко, О.A.
author_sort	Теряєв, В.І.
title	ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ
title_short	ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ
title_full	ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ
title_fullStr	ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ
title_full_unstemmed	ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ
title_sort	забезпечення стійкості та якості регулювання системи електромагнітного підвісу в умовах параметричних і координатних збурень на основі використання уточненої нелінійної моделі електромагніту і методів модального керування
title_alt	IMPROVING THE STABILITY AND QUALITY OF ELECTROMAGNETIC SUSPENSION IN THE CONDITIONS OF PARAMETRIC AND COORDINATE DISTURBANCES BASED ON THE USE OF A REFINED NONLINEAR MODEL OF THE ELECTROMAGNET AND MODAL CONTROL METHODS
description	The work is devoted to an actual problem – the construction of improved systems automatic control (SAC) for the position of electromagnetic levitation systems. A detailed nonlinear mathematical model of a DC electromagnet is obtained, taking into account its structural instability and the unidirectionality of the force, as well as the dependence of the parameters on the working gap. The synthesis problem is formulated in the class of supervisory and software control systems. An astatic modal position controller and a state observer are synthesized to estimate the unmeasured velocity for use in the controller feedback. The synthesized automatic control system is studied by mathematical modeling. It is shown that the process of initial stabilization of the position of a free-falling levitating body is aperiodic. It is confirmed that the system has a 1st order astatism with respect to task and force disturbances and a 2nd order astatism with respect to position disturbances. It is established that the quality indicators of transient processes, as well as the quality factor in terms of speed and frequency of transmission, correspond to those set over the entire operating range of the working gap change. The negative influence of the variable parameters of the object on the quality of the control in the case of a significant increase or decrease of the working gap in relation to the nominal value is revealed. In general, the research results confirm the high quality of the indicators of the functioning of the synthesized automatic control system of the magnetic levitation system. References 19, figures 11, table 3.
publisher	Інститут електродинаміки НАН України, Київ
publishDate	2025
url	https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1718
work_keys_str_mv	AT terâêvví improvingthestabilityandqualityofelectromagneticsuspensionintheconditionsofparametricandcoordinatedisturbancesbasedontheuseofarefinednonlinearmodeloftheelectromagnetandmodalcontrolmethods AT želínsʹkijmm improvingthestabilityandqualityofelectromagneticsuspensionintheconditionsofparametricandcoordinatedisturbancesbasedontheuseofarefinednonlinearmodeloftheelectromagnetandmodalcontrolmethods AT prijmakbí improvingthestabilityandqualityofelectromagneticsuspensionintheconditionsofparametricandcoordinatedisturbancesbasedontheuseofarefinednonlinearmodeloftheelectromagnetandmodalcontrolmethods AT zajčenkooa improvingthestabilityandqualityofelectromagneticsuspensionintheconditionsofparametricandcoordinatedisturbancesbasedontheuseofarefinednonlinearmodeloftheelectromagnetandmodalcontrolmethods AT terâêvví zabezpečennâstíjkostítaâkostíregulûvannâsistemielektromagnítnogopídvísuvumovahparametričnihíkoordinatnihzburenʹnaosnovívikoristannâutočnenoínelíníjnoímodelíelektromagnítuímetodívmodalʹnogokeruvannâ AT želínsʹkijmm zabezpečennâstíjkostítaâkostíregulûvannâsistemielektromagnítnogopídvísuvumovahparametričnihíkoordinatnihzburenʹnaosnovívikoristannâutočnenoínelíníjnoímodelíelektromagnítuímetodívmodalʹnogokeruvannâ AT prijmakbí zabezpečennâstíjkostítaâkostíregulûvannâsistemielektromagnítnogopídvísuvumovahparametričnihíkoordinatnihzburenʹnaosnovívikoristannâutočnenoínelíníjnoímodelíelektromagnítuímetodívmodalʹnogokeruvannâ AT zajčenkooa zabezpečennâstíjkostítaâkostíregulûvannâsistemielektromagnítnogopídvísuvumovahparametričnihíkoordinatnihzburenʹnaosnovívikoristannâutočnenoínelíníjnoímodelíelektromagnítuímetodívmodalʹnogokeruvannâ
first_indexed	2025-11-04T02:33:11Z
last_indexed	2025-11-07T03:06:19Z
_version_	1848734211980132352
spelling	oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-17182025-11-06T10:52:50Z IMPROVING THE STABILITY AND QUALITY OF ELECTROMAGNETIC SUSPENSION IN THE CONDITIONS OF PARAMETRIC AND COORDINATE DISTURBANCES BASED ON THE USE OF A REFINED NONLINEAR MODEL OF THE ELECTROMAGNET AND MODAL CONTROL METHODS ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТА ЯКОСТІ РЕГУЛЮВАННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПІДВІСУ В УМОВАХ ПАРАМЕТРИЧНИХ І КООРДИНАТНИХ ЗБУРЕНЬ НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ УТОЧНЕНОЇ НЕЛІНІЙНОЇ МОДЕЛІ ЕЛЕКТРОМАГНІТУ І МЕТОДІВ МОДАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ Теряєв, В.І. Желінський, М.М. Приймак, Б.І. Зайченко, О.A. DC electromagnet magnetic levitation nonlinear model structural instability astatic modal control state observer synthesis research modeling електромагніт постійного струму електромагнітна левітація нелінійна модель структурна нестійкість астатичне модальне керування спостерігач стану синтез дослідження моделювання The work is devoted to an actual problem – the construction of improved systems automatic control (SAC) for the position of electromagnetic levitation systems. A detailed nonlinear mathematical model of a DC electromagnet is obtained, taking into account its structural instability and the unidirectionality of the force, as well as the dependence of the parameters on the working gap. The synthesis problem is formulated in the class of supervisory and software control systems. An astatic modal position controller and a state observer are synthesized to estimate the unmeasured velocity for use in the controller feedback. The synthesized automatic control system is studied by mathematical modeling. It is shown that the process of initial stabilization of the position of a free-falling levitating body is aperiodic. It is confirmed that the system has a 1st order astatism with respect to task and force disturbances and a 2nd order astatism with respect to position disturbances. It is established that the quality indicators of transient processes, as well as the quality factor in terms of speed and frequency of transmission, correspond to those set over the entire operating range of the working gap change. The negative influence of the variable parameters of the object on the quality of the control in the case of a significant increase or decrease of the working gap in relation to the nominal value is revealed. In general, the research results confirm the high quality of the indicators of the functioning of the synthesized automatic control system of the magnetic levitation system. References 19, figures 11, table 3. Роботу присвячено актуальній проблемі – побудові удосконалених систем автоматичного керування (САК) положенням в системах електромагнітного підвісу (левітації). Отримано деталізовану нелінійну математичну модель електромагніту постійного струму, яка враховує його структурну нестійкість та односпрямованість тягового зусилля, а також залежність параметрів від робочого зазору. Постановка задачі синтезу сформульована у класі систем слідкуючого та програмного керування. Синтезовано астатичний модальний регулятор положення і спостерігач стану, який здійснює оцінку невимірюваної швидкості для використання її як зворотній зв’язок. Шляхом математичного моделювання проведено дослідження синтезованої САК. Доведено, що використання модального керування забезпечує не лише стійкість електромагнітного підвісу, а й високі показники якості його статичних і динамічних режимів. Підтверджено, що в системі наявний астатизм 1-го порядку щодо завдання та збурення за зусиллям і 2-го порядку щодо збурення за положенням. Встановлено, що показники якості перехідних процесів, а також добротність за швидкістю і частота пропускання відповідають заданим у всьому робочому діапазоні зміни робочого зазору. Виявлено негативний вплив змінних параметрів об’єкта на якість керування в разі істотного збільшення або зменшення робочого зазору по відношенню до номінального значення. Загалом результати досліджень підтверджують високі показники якості функціонування синтезованої САК системи електромагнітної левітації. Бібл. 19, рис. 11, табл. 3. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2025-11-03 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1718 10.15407/techned2025.06.080 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 6 (2025): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 080 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 6 (2025): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 080 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2025.06 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1718/1564 Авторське право (c) 2025 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Institution

Ähnliche Einträge