Computational Problems Of Electrical Engineering. – 2012. – Vol. 2, No. 1

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/16278

The scientific-technical journal

Computational Problems of Electrical Engineering = Обчислювальні проблеми електротехніки : the scientific-technical journal / Lviv Politechnic National University ; editor-in-chief Yuriy Bobalo. – Lviv : Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012. – Volume 2, number 1. – 154 р.

Browse

Now showing 1 - 20 of 28

Searching the relevant precedents in dataspaces based on adaptive ontology
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Lytvyn, Vasyl; Shakhovska, Natalya; Pasichnyk, Volodymyr; Dosyn, Dmytro
This document reviews the functioning of the intellectual agents based on adaptive ontology, which are using precedents. Also was made the software activity of such agents. Стаття розглядає функціонування інтелектуальних агентів на базі адаптивної онтології, що використовує преценденти. Також було розроблене програмне забезпечення діяльності таких агентів.
Improved solution of Cramer-Rao lower bound for TOA/RSS localization
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Holotyak, Taras; Voloshynovskiy, Serhiy; Rolim, Jose; Prudyus, Ivan
In this paper the problem of evaluation of the bound accuracy for range based localization techniques in wireless sensor networks is considered. The comprehensive analysis of the existing solution of the Cramer-Rao lower bound problem for the anchored localization based on the time of arrival or relative signal strength principles shows certain discrepancy between an analytical solution and simulation results. Therefore, a new bound for this problem has been developed on the basis of more accurate stochastic modeling of the localization error.
Current differential relay with fault location and synchronisation of measurements functions
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Rosolowski, Eugeniusz; Izykowski, Jan; Saha, Murari Mohan
This paper considers a fault location and an analytical synchronisation of two-end measurements functions as embedded into a current differential protective relay. As a result of that, incomplete two-end measurements, i.e. a three-phase current measured at both line ends, while a three-phase voltage only from one end are considered as the input signals. The fault location and synchronisation formulae are derived with considering a distributed-parameter model of a transposed overhead line. The performed ATP-EMTP based evaluation has proved the validity of the presented algorithms and their high accuracy. У статті розглядається процедура локалізації несправності та аналітичної синхронізації виміряних на двох кінцях функцій, вбудована у струмове диференційне реле захисту. В результаті цього використовуються неповні вимірювання, проведені на двох кінцях лінії, наприклад, трифазний струм, виміряний на обох кінцях лінії, та трифазна напруга, виміряна лише на одному кінці, подаються як вхідні сигнали. Алгоритм локалізації та формулу синхронізації отримано на підставі моделювання транспонованої повітряної лінії схемою з розподіленими параметрами. Розрахунки, проведені з допомогою ATP-EMTP, підтвердили адекватність запропонованих алгоритмів та їх точність.
New possibilities of monitoring electric power quality by means of wavelet-transform apparatus
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Vanko, Volodymyr; Stolyarchuk, Petro
The problem of estimating various voltage disturbances in electric networks considering the enumeration of normative and recommended indices of electric power quality is under consideration. The differential wavelet-transform-based method of evaluating the processes of voltage changes caused by connecting up electrotechnical objects as well as algorithms of identifying those quality indices are proposed in the work enlightening the complete characteristic of the mentioned voltage change processes in networks. Розглянуто проблематику оцінки різноманітних збурень напруги в електричних мережах з врахуванням переліку нормативних та рекомендованих показників якості електричної енергії. Запропоновано диференційний метод оцінки процесів зміни напруги, викликаних підключенням електротехнічних об’єктів, на основі wavelet-перетворення та запропоновано алгоритми для визначення цих показників якості, що дозволяє в повному об’ємі охарактеризувати зазначені процеси зміни напруги в мережах.
Switched reluctance motor with buffer of energy and its mathematical model
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Tkachuk, Vasyl
the constructive schemes of a switched reluctance motor and the circuit diagrams of a commutator with capacity buffers of energy have been suggested. The mathematical model of carrying out the investigation of electromechanical processes occurring in electric drives with a switched reluctance motor with buffers of energy has been presented. Вентильні реактивні двигуни (ВРД) є простішими та ефективнішими ніж інші електричні двигуни малої потужності. Широке застосування ВРД стримується тільки через їхні низькі енергетичні показники. В статті запропоновані нові конструктивні схеми електромеханічного перетворювача ВРД, принципові електричні схеми з буферами енергії, які не тільки захищають силові транзистори комутатора від перенапруг під час вимкнення секції, але також використовують запасену в магнітному полі енергію для форсування струму в наступній секції, тобто економиться енергія, а також математична модель для миттєвих значень цього типу двигуна, яка є базою для розрахунку його характеристик. Представлено приклади розрахунку динамічних та статичних характеристик, які показують, що запропоновані математичні моделі є доброю базою для розрахунку характеристик таких двигунів.
Linear-mode operation of a high-order single-bit sigma-delta modulator
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kochan, Roman
This paper considers a simulation mathematical model of a high-order single-bit sigmadelta modulator. Both the condition and the criterion of this modulator operation in a linear mode have been formulated. Розглянуто імітаційну математичну модель однобітного сигма-дельта модулятора високого порядку. Сформульовано умову та критерій роботи цього модулятора в лінійному режимі.
Modelling of electrodynamic properties of structures with N-multiple periodicity
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Pavlysh, Volodymyr; Hoblyk, Viktor; Nychai, Iryna; Liske, Oleksij
In this paper, mathematical models of electromagnetic structures with N – multiple periodicity represented as branched continued fractions are described; the results of the investigation of the peculiarities of an electromagnetic field formed by a dielectric plate with the complex modulation of its dielectric permittivity are shown; the results of research of electrodynamic properties of modulated circular impedance cylinder are presented. В даній статті наведено результати розробки у вигляді гіллястих ланцюгових дробів математичних моделей електродинамічних структур з N – кратною періодичністю, результати дослідження особливостей формування поля діелектричною пластиною зі складними законами модуляції її діелектричної проникності, а також результати дослідження електродинамічних властивостей модульованого кругового імпедансного циліндра.
Service-oriented resource planning for multiservice IP networks
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Klymash, Mykhailo; Lavriv, Orest; Buhil, Bohdan
This work proposes the analysis of service quality parameters for packet networks. The algorithm of packet processing has been developed. Research into delay and jitter for the proposed processing method has been carried out. Запропоновано метод проектування мультисервісної мережі на основі IP платформи із забезпеченням параметрів якості обслуговування. Здійснено декомпозицію структури IP мережі за рівнями ієрархії, на підставі якої розроблено модель гарантування якості обслуговування.
Сreating electronic device macromodels by quadratic and Сhebyshev approximation
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Matviychuk, Yaroslav; Malachivsky, Peter; Hasko, Roman
In the article the problem of mathematical macromodeling of electronic devices has been considered. The results of macromodeling by the least squares approximation and the Chebyshev approximation for frequency detectors, multivibrators, and oscillators have been shown. The efficiency of the method of least squares in reproducing the original signal macromodels of nonlinear electronic devices has been proved. У запропонованій статті розглядається проблема макромоделювання електронних пристроїв. Представлено результати макромоделювання частотного детектора, мультивібратора та осцилятора шляхом апроксимації методом найменших квадратів та апроксимації многочленами Чебишева. Показано ефективність використання методу найменших квадратів для створення макромоделей сигналів нелінійних електронних пристроїв.
Properties of probability productive dependencies in the data analysis of large data volumes
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Pshenychnyi, Oleksandr
This paper describes findings in the area of aggregated associative dependencies detection. The work gives a method of building aggregated associative dependencies in large data volumes. This research can be applied to the wide range of data types and optimize data mining processes. У статті наведено результати дослідження властивостей асоціативних залежностей та можливостей їх ефективного агрегування. Розрозблено метод виявлення асоціативних залежностей широкого класу у великих наборах даних.
Remote control measuring system based on strain sensors
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Druzhynin, Anatoliy; Khoverko, Yuriy; Ostrovkyi, Ihor; Koretskyi, Roman; Nichkalo, Stepan
The paper describes an automated wireless monitoring system developed for stress-strain state of main pipelines. Since the most damages occur in the main pipelines’ areas of intense plastic deformation, their remote control in such areas is of significant interest, and one of the solutions to the problem is the proposed measuring system based on Si-whisker sensitive elements. В даній роботі описано розроблену автоматизовану безпровідну систему для попереднього моніторингу напружено-деформаційного стану ділянок магістральних трубопроводів. Оскільки більша частина відмов магістральних трубопроводів припадає на області інтенсивних пластичних деформацій, то їхній контроль у віддалених районах викликає значне зацікавлення. Одним із варіантів вирішення даного завдання вимірювальна система на основі сенсорів деформації, в яких, чутливими елементами є ниткоподібні кристали кремнію.
Multilayered sensor structures for intelligent conlrol systems
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Klym, Halyna; Kostiv, Yuriy
A multifunctional sensor system using multilayered thick-film sensor structures based on spinel-type NiMn2O4-CuMn2O4-MnCo2O4 manganites and magnesium aluminate MgAl2O4 has been developed. The technological peculiarities of making nanostructured sensors have been represented. The circuit diagram of the monitoring system using nanostructured sensors and a microprocessor for signal processing has been proposed. This system can be successfully applied for intelligent monitoring and controlling environment. Одержано мультишарові сенсорні товстоплівкові структури на основі шпінельної кераміки. Розглянуто технологічні особливості одержання наноструктурованих сенсорів. Показано можливість успішного використання одержаних сенсорних структур в інтелектуальних системах моніторингу та контролю.
Distribution of current density on the perimeter of a cylindrical conductor of a waveguide’s vibroexciter
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Zakharia, Yosyp
On the basis of electrodynamic analysis a considerable nonuniformity of the current density distribution on the perimeter of a cylindrical conductor of a waveguide exciter has been detected. It has been proved that the above mentioned nonuniformity mostly affects the input reactance of the exciter. Such effect is minimum at central location of the exciter in the waveguide. It rises sharply when the exciter is diplaced. Therefore, we come to conclusion that it is necessary to take into consideration the nonuniformity of the current density distribution when analyzing a vibroexciter. На основі електродинамічного аналізу виявлено значну нерівномірність розподілу густини струму по периметру циліндричного провідника збуджувача хвилевода. Встановлено, що згадана нерівномірність розподілу найбільше впливає на вхідний реактанс збуджувача. Такий вплив є найменшим при центральному розташуванні збуджувача у хвилеводі. Він різко зростає при зміщенні збуджувача. Цим обгрунтовано висновок про необхідність враховування нерівноморністі розподілу густини струму при аналізі вібраторного збуджувача.
Investigation of the influence of capacitor in the excitation winding circuit of a synchronous motor on its starting torque
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Malyar, Vasyl; Dobushovska, Iryna
The problem of mathematical modelling the asynchronous modes of synchronous motors with a capacitor in the excitation winding circuit is discussed. A technique for studying the effect of capacitance value on the starting torque of the motor has been proposed. The task has been solved as a boundary value problem for a non-linear system of power balance equations, in which the magnetic flux linkage is calculated on the basis of the magnetic field computation using the magnetic circuit theory. Розглядається проблема математичного моделювання асинхронних режимів синхронних двигунів з конденсаторами в обмотці збудження. Пропонується метод дослідження впливу величини ємності конденсаторів на пусковий момент двигуна. Задача розв’язується як крайова для нелінійної системи диференціальних рівнянь електричної рівноваги, в яких потокозчеплення обчислюються на основі розрахунку магнітного поля з використанням теорії магнітних кіл.
Modeling of dynamical regimes of two-motor electrical drives with due regard for elasticity and gaps of mechanical transducers
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Dochviri, Jumber; Khachapuridze, Oleg
In the paper a mathematical model of two-motor electrical drive with one speed controller and two thyristor converters, by taking into account elasticity's and gaps of mechanical transducers, has been constructed. By using state-space methods, the transfer functions of the object have been determined. Some recommendations for tuning of the regulators have been suggested. Dynamical characteristics that are near to the optimal ones have been obtained by applying MATLAB. Стаття присвячена побудові математичної моделі двомоторного електроприводу з одним регулятором швидкості і двома тиристорними перетворювачами (конвертерами) з урахуванням пружності і люфтів механічних перетворювачів. З використанням методів простору станів сформульовано передавальні функції об’єкту. Запропоновано рекомендації для налаштування регуляторів. За допомогою програми MATLAB отримано динамічні характеристики, що є близькими до оптимальних.
Voltage control in the stator circuit of cage induction machine operating as generator in small scale hydropower plant
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kandyba, Andrzej; Kalus, Marian; Kurytnik, Igor Piotr
The synthesis of RMS voltage control system in the stator circuit of squirrel cage induction machine based on the linear criterion of " optimum magnitude" by C. Kessler 'a was performed. The squirrel cage induction machine was operating as a generator in autonomous (isolated) network. Induction machine is driven by an induction machine supplied from the inverter, which simulates the low pressure head water turbine. Synthesis process of the control system was supported by experimental studies of this system. За лінійним критерієм модульного оптимуму (за Кесслером) синтезовано регулятор діючої напруги статора асинхронної машини з короткозамкненим ротором. Асинхронна машина з короткозамкненим ротором працює в режимі генератора в автономній мережі. Асинхронний генератор приводиться в рух асинхронним двигуном, що живиться від інвертора, для імітації гідротурбіни низького тиску. Адекватність отриманих результатів підтверджено експериментом.
Мodelling of temperature conditions in electrical devices of inhomogeneous structure
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Fedasyuk, Dmytro; Gavrysh, Vasyl
Mathematical modelling of heat exchange processes for an electric device of inhomogeneous structure and the analytical numerical estimate of the relevant boundary problem of heat conduction have been considered. Розглядається побудова математичної моделі процесу теплообміну для електричного пристрою неоднорідної структури та знаходження аналітико-числового розв’язку відповідної крайової задачі теплопровідності.
Сonstruction of invariant difference and discrete analogues of differential operators of high order discretization error
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Howykowycz, Mariya
The paper offers the algorithm of construction of difference and discrete analogues of differential operators on the basis of invariant approximations methodology. The reciprocal Taylor’s matrix of the 6-th degree has been calculated in exact figures what allows us to construct difference and discrete analogues of high order discretization errors. В статті пропонується алгоритм побудови інваріантних різницевих та дискретних аналогів диференційних операторів на підставі методології інваріантних наближень. Розраховано точні значення елементів матриці Тейлора шостого порядку, що дозволило сконструювати різницеві та дискретні аналоги високого порядку похибки дискретизації.
Symmetry of differential equations of electromagnetic field in immovable medium
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Tchaban, Vasyl
In the paper it is shown that differential equations describing an electromagnetic field in solid immovable media based on the vectors of intensities of electric or magnetic fields in most cases practically coincide with those based on the vector-potential of the electromagnetic field. This special feature essentially simplifies practical analysis, beginning with the determination of border conditions. The expressions for static and differential parameters of the medim are given. Показано, що диференціальні рівняння електромаґнетного поля в суцiльному нерухомому середовищі, записані стосовно векторів напружености електричного й маґнетного полів чи стосовно вектор-потенціалу електромаґнетного поля, у переважній більшості випадків збігаються за формою одне з одним. Ця особливість суттєво спрощує практичний аналіз, перш за все під кутом зору визначення крайових умов. Подаються вирази статичних і диференційних параметрів середовища.
Сomputation of positive stable realizations for discrete-time linear systems
(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Kaczorek, Tadeusz
Sufficient conditions for the existence of positive stable realizations for given proper transfer matrices are established. Two methods are proposed for determination of the positive stable realizations for given proper transfer matrices. The effectives of the proposed procedures is demonstrated on numerical examples. Встановлені достатні умови для існування позитивних стабільних реалізацій даних матриць з належним перетворенням. Пропонуються два методи для визначення позитивних стабільних реалізацій даних матриць з належним перетворенням. Ефективність запропонованих методик демонструється на числових прикладах.