Computational Problems of Electrical Engineering
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12128
Науково-технічний журнал
Засновник і видавець Національний університет «Львівська політехніка». Виходить двічі на рік з 2011 року.
Browse
9 results
Search Results
Item Theoretical basis of energy efficiency criterion-based optimal control of arc steel melting furnace modes taking into account 3-Dimensional phase current distribution(Lviv Politechnic Publishing House, 2019-03-20) Паранчук, Ярослав; Лозинський, Орест; Марущак, Ярослав; Paranchuk, Yaroslav; Lozynskyi, Orest; Marushchak, Yaroslav; Lviv Polytechnic National UniversityМета статті – створити метод синтезу оперативного адаптивного оптимального керування електричним режимом дугової сталеплавильної печі за критеріями енергоефективності на основі тривимірного розподілу струмів дуг. В основу створеного методу покладено використання оперативної інформації про параметри тривимірного розподілу струмів дуг та пошук відповідного оптимального керування – уставок за струмами дуг двоконтурної системи керування електричним режимом дугової сталеплавильної печі. Отримано часткові критерії оптимальності для мінімізації питомих витрат електроенергії, ціни тонни виплавленої сталі та максимізації погодинної продуктивності дугової печі, а також розроблено алгоритм оперативного синтезу та реалізації вектору оптимального керування за вибраним критерієм з врахуванням моделі тривимірного розподілу струмів фаз. Вперше на основі оперативного контролю тривимірного розподілу струмів дуг отримано часткові критерії для синтезу адаптивного оптимального керування електричним режимом дугової сталеплавильної печі, що дало змогу комплексно покращити показники енергоефективності та електромагнітної сумісності режимів дугової печі та електромережі. Реалізація створеного методу адаптивного оптимального керування та алгоритму для його реалізації в структурі двоконтурної системи керування електричним режимом плавлення дасть змогу порівняно із відомими одноконтурними структурами керування поліпшити показники електротехнологічної ефективності та електромагнітної сумісності ы отримати вищу динамічну точність стабілізації координат електричного режиму на рівні оперативно синтезованих оптимальних уставок за струмами дуг.Item Macromodelling as an aproach to short-term load forecasting of electric power system objects(Lviv Politechnic Publishing House, 2017-02-19) Гоголюк, Оксана; Козак, Юрій; Наконечний, Тарас; Стахів, Петро; Hoholyuk, Oksana; Kozak, Yuriy; Nakonechnyy, Taras; Stakhiv, Petro; Lviv Polytechnic National UniversityРозглянуто методи побудови моделей енерго- споживання та описано альтернативний метод прогно- зування енергоспоживання визначених об’єктів з викорис- танням дискретних макромоделей, який дає змогу оціню- вати кількісні характеристики споживання електричної енергії у майбутньому, використовуючи відомі дані натурного експерименту. Описано особливості отримання експериментальних даних та процедуру побудови дискретних автономних макромоделей на їхній основі у вигляді “чорної скриньки” у формі змінних стану. Запропоновано спосіб вибору вектора початкових змінних стану та спосіб його введення у макромодель у зв’язку з відсутністю вектора вхідних змінних у явному вигляді. Обґрунтовано доцільність застосування дискретних автономних макромоделей для короткотермінового енергоспоживання. Наведено отриману макромодель конкретного об’єкта енергоспоживання для короткотермі- нового прогнозування електричного навантаження та виконано верифікацію отриманих результатів.Item Effectiveness evaluation of discrete macromodelling to forecast power consumption of electric power system component elements(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Stakhiv, Petro; Kozak, Yuriy; Hoholyuk, OksanaThe paper is concerned with a method intended for forecasting electric power consumption using discrete macromodels of daily and annual electric power consumption of defined objects. The method provides the possibility of estimating qualitative characteristics of future electric power consumption based on known prior data. The procedure of development of a mathematical macromodel for the electric power consumption forecasting by using the evolution algorithms is described; it is based on the discrete autonomous macromodels in the form of state equations using “black box” approach. A discrete autonomous macromodel of annual power consumption of a real component element has been developed as a test example for the proposed technique. Effectiveness of the discrete equation apparatus application for power consumption forecasting of electric utilities has been evaluated. Запропоновано метод прогнозування добового та річного споживання електроенергії визначених об’єктів з використанням дискретних макромоделей, який дає змогу оцінювати динаміку споживання електричної енергії у майбутньому на основі відомих попередніх даних. Описано процедуру побудови моделі на основі дискретних автономних макромоделей у вигляді “чорної скриньки” для прогнозування енергоспоживання з використанням еволюційного підходу для конкретних об’єктів. Побудовано дискретну автономну макромодель річного енергоспоживання реального об’єкту за один рік як перевірку запропонованого підходу. Оцінено ефективність використання апарату дискретних рівнянь стану для прогнозування енергоспоживання об’єктів енергетики.Item Features of monitoring the traction transmission of a running electrical complex in the event of its deviation from the schedule(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2014) Kulagin, Dmytro; Andriyenko, PetroThe purpose of this work is to mathematically describe the problem of traction transmission control to suppress deviations from a schedule. A mathematical description of the algorithm solves the problem of traction transmission control. The description of the problematic issue is based on the device variations. The object of the analysis is a specified performance criterion of the studied system, being considered as a function of the significant parameters of the system and the environment. The goal of optimization is to attain minimum operation per running unit at given trajectory values. The optimization resource comprises the control values of a traction motor, a parameter of complex traction control, and parameters for control of a braking force component. Автори математично описали задачі керування тяговою електропередачею для подолання рухомим електротехнічним комплексом відхилення від графіка руху. В статті запропоновано математичне описання алгоритму вирішення поставленої задачі керування тяговою електропередачею. Описання проблемного питання здійснено на основі апарату варіаційного числення. Об’єктом аналізу заданий критерій ефективності досліджуваної системи.Item Tolerance analysis and optimization of linear periodically time-variable circuits based on the frequency symbolic method(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2014) Shapovalov, Yuriy; Mandziy, Bohdan; Bachyk, DariyaThe paper presents the procedures of tolerance analysis and optimization of linear periodically time-variable circuits, based on the frequency symbolic method and realized by the system of functions MAOPCs in an environment MATLAB. The peculiarity of tolerance analysis and circuit optimization consists in the fact that previously the assessment of asymptotic stability of the investigated linear periodically time variable circuit within the given limits of changes of circuit parameters is carried out and the permissible areas of their change in which the circuit is stable are determined. Exclusively in these areas tolerance analysis and optimization is realized. Розглянуто процедури аналізу допусків та оптимізації лінійних параметричних кіл, які основані на частотному символьному методі та реалізовані системою функцій MAOPCs у середовищі MATLAB. Особливість аналізу допусків та оптимізації полягає у тому, шо попередньо проводиться оцінка стійкості (асимптотичної) досліджуваного лінійного параметричного кола в заданих межах зміни параметрів та визначення областей допустимої їх зміни, у яких коло є стійким. Виключно у цих областях відбувається аналіз допусків та оптимізація.Item Optimization with the use of the genetic algorithm method and parallel computing(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2013) Jajczyk, JarosławThe work presents the description of a method for performing optimized calculations with the use of the genetic algorithm method performed on computers paralleled in a cluster. It defines the scope of electromagnetic calculations which must be performed in order to determine the objective function. It also provides sample factors describing the quality of paralleling the calculation process. У статті описано метод для використання оптимізованих обчислень з використанням генетичного алгоритму на комп'ютерах, підключених у паралельні кластери. Він визначає обсяг електромагнітних розрахунків, які необхідно виконати, щоб визначити функцію мети. А також він забезпечує зразкові коефіцієнти, що описують якість паралелізації обчислювальних процесів.Item Optimization of parametric balanced modulator based on frequency symbolic method(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Shapovalov, Yuriy; Mandziy, Bohdan; Bachyk, DariyaApplication of the frequency symbolic method for analysis of established modes of linear periodically time-variable (LPTV) circuits to solving an optimization task conditioned by the control of their asymptotic stability is considered. The results of optimization of a parametric balanced modulator with respect to the criterion which is based on calculation of the parametric transfer functions approximated by Fourier trigonometric polynomials are presented. Розглянуто застосування частотного символьного методу аналізу усталених режимів лінійних параметричних кіл до розв’язування оптимізаційної задачі за умови контролю їх асимптотичної стійкості. Наведено результати оптимізації параметричного балансного модулятора.Item Acceleration of the parameters identification for dynamic models construction using parallelization(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2012) Byczkowska-Lipińska, Liliana; Stakhiv, Petro; Kozak, YuriyConstruction of mathematical models for nonlinear dynamical systems using оptimization requires significant computation efforts to solve the optimization task. This makes it reasonable to use parallelization of calculations for optimization task solving, especially taking into account current tendency for increasing the number of CPU cores in a single chip. The effectiveness of particular parallel implementation of optimization process is the subject of investigation in this paper. Побудова математичної моделі нелінійних динамічних систем з використанням оптимізації вимагає значних обчислювальних затрат для вирішення задачі оптимізації. Це робить доцільним використовувати розпаралелення обчислень для вирішення завдань оптимізації, особливо з урахуванням поточної тенденції збільшення числа процесорних ядер в одному чіпі. Ефективність зокрема паралельної реалізації процесу оптимізації є предметом дослідження в даній роботі.Item Construction of macromodels of nonlinear dynamical systems using optimization(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2011) Stakhiv, Petro; Kozak, Yuriy; Hoholyuk, OksanaThe usage of macromodels in the process of design and analysis of modern dynamical systems allows significant reducing of required computation efforts because it makes it possible to ignore not important effects for particular analysis. This causes the necessity of developing universal approaches intended for the construction of macromodels of the complex dynamical object in the form that is useful for their further analysis. The analysis of problems faced while constructing macromodels of nonlinear dynamical systems with the use of optimization has been provided in this paper, as well as the recommendations for their possible solutions. Використання макромоделей в процесі проектування сучасних динамічних систем дозволяє значно знизити обчислювальні затрати, оскільки дозволяє не враховувати несуттєві явища для конкретного аналізу. Це приводить до необхідності розробки універсальних і ефективних підходів до побудови макромоделей складних нелінійних динамічних об’єктів у зручній для подальшого використання формі. В даній статті проводиться аналіз проблем, які виникають на шляху побудови макромоделей нелінійних динамічних систем з використанням оптимізації і даються рекомендації щодо їх можливого вирішення.