Описание функциональных характеристик логистической  системы

129 

Структурная  схема  замкнутого  двухдвигательного  вентильного  электропривода  с  нелинейным 

корректирующим устройством  [1] в системе MATLAB представлена на рисунке 1. 

 

 

Рисунок 1 Структурная схема двухдвигательного вентильного электропривода 

 

Структурная  схема  двухдвигательного  вентильного  электропривода  (ДВЭП)  состоит  из  двух 

идентичных  структурных  схем  вентильных  двигателей [2], преобразователя  частоты [3] и 

нелинейного  корректирующего  устройства  аналогичное  звену  переменной  структуры.  Нелинейное 

корректирующее устройство показано на рисунке 2. 

 

Рисунок 2. Схема нелинейного корректирующего устройства 

                       

Нелинейное корректирующее устройство в известной мере дает возможность ослабить влияние 

возмущающих  воздействий  на  систему  управления  и  повысить  качество  переходных  процессов 

скоростей  двигателей  ДВЭП.  Так  как  параметры  вентильного  двигателя  заданы,  то  определению 

подлежат  постоянные  времени  нелинейного  корректирующего  устройства  (НКУ)  и  коэффициента 

передачи  преобразователя  частоты.  Коэффициент  передачи  преобразователя  частоты  и  постоянные 

времени НКУ должны определяться таким образом, чтобы удовлетворялись условия устойчивости и 

динамические 

характеристики 

переходного 

процесса 

двухдвигательного 

вентильного 

электропривода. Структурная схема алгоритма [4] параметрического синтеза  системы управления [4]  

ДВЭП приведена на рисунке 3 .  

Следует отметить, что алгоритм параметрического синтеза системы управления ДВЭП основан 

на  использовании  второго  метода  Ляпунова [5], численного  метода  сканирования [6], с 

использованием  случайных  чисел  для  задания  параметров  синтеза  системы,  и  математического 

описания динамики замкнутого ДВЭП. 

Дифференциальные уравнения динамики движения замкнутого двухдвигательного вентильного 

электропривода имеют вид:  

,

38

,

1

436

,

84

3

2

3

1

x

x

x

dt

dx





 

130 

,

8

,

181

7

,

1

2

3

1

2

x

x

x

dt

dx





 

 

,

3

,

427

3

,

325

3

,

9

44

,

444

3

1

2

1

8

3

x

x

x

x

x

dt

dx









 

 

,

38

,

1

436

,

84

6

5

6

4

x

x

x

dt

dx





                                                        (1) 

 

 

Рисунок 3. Структурная схема алгоритма синтеза системы 

 

,

8

,

181

7

,

1

5

6

4

5

x

x

x

dt

dx





 

 

,

3

,

427

3

,

325

3

,

9

44

,

444

6

4

5

4

8

6

x

x

x

x

x

dt

dx









 

 

),

(

2

.

0

)(

/

1

(

)

38

,

1

436

,

84

38

,

1

436

,

84

)(

/

(

4

1

1

6

5

6

3

2

3

1

0

8

x

x

u

T

x

x

x

x

x

x

T

T

dt

dx



















 

 

где  

- угловые скорости вращения вала двигателей, 

        

 – проекции тока статора.   

  

131 

Постоянные времени НКУ и коэффициент передачи  преобразователя частоты в уравнениях  (1) 

обозначены:   

p

k

T

T

,

,

1

0

                 

Алгоритм  расчета  параметров  НКУ  и  коэффициента  передачи    преобразователя  частоты  

заключается в следующем: 

Вводятся  исходные  данные,  шаг  сканирования  по  каждой  переменной,  начальное  значение 

функции переменных,  а также коэффициенты 

, как случайные числа, функции s квадратичной 

формы;  

Вычисляются частные производные функции s квадратичной формы; 

Вычисляются правые части дифференциальных уравнений (1); 

Вычисляются минимальные значения функции многих переменных  ; 

В  логическом  операторе 

проверяется  условие  окончания  счета.  В  случае  его 

выполнения  осуществляется  переход  к  дальнейшему  этапу  синтеза  искомых  параметров.  Если 

условие  не  выполняется,  то  осуществляется  процесс  вывода  результата  счета,  т.е.  осуществляется 

вывод  численных  значений  определяемых  параметров 

p

k

T

T

,

,

1

0

  и  кривые  переходного  процесса 

скоростей двигателей двухдвигательного вентильного электропривода. 

 Программа синтеза параметров системы управления представлена на рисунке 4. 

                  

   function PROG1 

   global kp; global T0; global T1; 

     n=8; r=0; m=10; 

   for i=1:m 

     h=0.5; q1=1.0e6; 

     kp=rand*100; T0=rand*0.5; T1=rand; 

   x(8)=0.1; while x(8)<=1 x(7)=0.1; while x(7)<=1 

   x(6)=0.1; while x(6)<=1 x(5)=0.1; while x(5)<=1  

   x(4)=0.1; while x(4)<=1 x(3)=0.1; while x(3)<=1 

   x(2)=0.1; while x(2)<=1 x(1)=0.1; while x(1)<=1 

     h1=0.01; 

      i=1; while i<=n 

         u(i)=x(i)+h; 

          v(i)=x(i)-h; 

      j=1;while j<=n 

      if j~=i u(j)=x(j);v(j)=x(j);end; 

      j=j+1; 

    end 

  z1=u(1); z2=u(2); z3=u(3); z4=u(4); 

  z5=u(5); z6=u(6); z7=u(7); z8=u(8); 

  f2=kvfun119(z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8); 

  z1=v(1); z2=v(2); z3=v(3); z4=v(4); 

  z5=v(5); z6=v(6); z7=v(7); z8=v(8); 

  f3=kvfun119(z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8); 

  a(i)=((f2-f3)/2)/h; 

  i=i+1; 

   end 

  d(1)=84.436*x(3)+1.38*x(2)*x(3); d(2)=1.71*x(1)*x(3)-181.8*x(2); 

  d(3)=444.4*x(8)-9.3*x(1)*x(2)-325.3*x(1)-427.3*x(3); 

  d(4)=84.436*x(6)+1.38*x(5)*x(6); d(5)=1.71*x(4)*x(6)-181.8*x(5); 

  d(6)=444.4*x(8)-9.3*x(4)*x(5)-325.3*x(4)-427.3*x(6); 

  d(7)=1000*kp*abs(-0.9*(x(1)+x(4)))*sign(x(8))-1000*x(7); 

  d(8)=(T0/T1)*(-84.436*x(3)-1.38*x(2)*x(3)-... 

        84.43*x(6)-1.38*x(5)*x(6))+(1/T1)*(-0.9*(x(1)+x(4))); 

  q=abs(x(1)^2+x(2)^2+x(3)^2+x(4)^2+x(5)^2+x(6)^2+x(7)^2+ x(8)^2+... 

        d(1)*a(1)+d(2)*a(2)+d(3)*a(3)+d(4)*a(4)+d(5)*a(5)+... 

        d(6)*a(6)+d(7)*a(7)+d(8)*a(8)); 

if q<=q1 q1=q; y(1)=x(1);y(2)=x(2);y(3)=x(3);... 

132 

   y(4)=x(4);y(5)=x(5);y(6)=x(6);y(7)=x(7);... 

   y(8)=x(8);end 

x(1)=x(1)+h;end; x(2)=x(2)+h;end 

x(3)=x(3)+h;end; x(4)=x(4)+h;end 

x(5)=x(5)+h;end; x(6)=x(6)+h;end 

x(7)=x(7)+h;end; x(8)=x(8)+h;end 

  r=r+1; 

if r>=m break;end; 

 end 

clc 

disp('kp=');disp(kp); disp('T0=');disp(T0); disp('T1=');disp(T1); 

y0 = [0;0;0;0;0;0;0;0]; 

[T,Y]=ode113(@sysdk,[0 10],y0); 

plot(T,Y(:,1),'k.-',T,Y(:,4),'b.-'); 

xlabel('\itt') 

legend('scorost', 4) 

grid on 

hold off 

function F = sysdk(t,y) 

     u=10; 

 F = [84.43*y(3)+1.38*y(2)*y(3);1.7*y(1)*y(3)-181.8*y(2);... 

     444.4*y(8)-9.3*y(1)*y(2)-325.3*y(1)-427.3*y(3);... 

     84.43*y(6)+1.38*y(5)*y(6);1.71*y(4)*y(6)-181.8*y(5);... 

     444.4*y(8)-9.3*y(4)*y(5)-325.3*y(4)-427.3*y(6);... 

     1000*kp*abs(u-0.9*(y(1)+y(4)))*sign(y(8))-1000*y(7); 

     (T0/T1)*(-84.436*y(3)-1.38*y(2)*y(3)-... 

     84.43*y(6)-1.38*y(5)*y(6))+(1/T1)*(u-0.9*(y(1)+y(4)))]; 

end 

end 

Рисунок 4. Программа синтеза параметров системы управления 

    

Подпрограмма kvfun119. 

  

   function f=kvfun119(z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8) 

      n=8; k=1; 

   while k<=n 

      l=k; 

   while l<=n 

       b(k,l)=1; 

      l=l+1; 

   end 

      k=k+1; 

  end 

    f=b(1,1)*z1^2+b(1,2)*z1*z2+b(1,3)*z1*z3+b(1,4)*z1*z4+... 

      b(1,5)*z1*z5+b(1,6)*z1*z6+b(1,7)*z1*z7+b(1,8)*z1*z8+... 

      b(2,2)*z2^2+b(2,3)*z2*z3+b(2,4)*z2*z4+b(2,5)*z2*z5+... 

      b(2,6)*z2*z6+b(2,7)*z2*z7+b(2,8)*z2*z8+b(3,3)*z3^2+... 

      b(3,4)*z3*z4+b(3,5)*z3*z5+b(3,6)*z3*z6+b(3,7)*z3*z7+... 

      b(3,8)*z3*z8+b(4,4)*z4^2+b(4,5)*z4*z5+b(4,6)*z4*z6+... 

      b(4,7)*z4*z7+b(4,8)*z4*z8+b(5,5)*z5^2+b(5,6)*z5*z6+... 

      b(5,7)*z5*z7+b(5,8)*z5*z8+b(6,6)*z6^2+b(6,7)*z6*z7+... 

      b(6,8)*z6*z8+b(7,7)*z7^2+b(7,8)*z7*z8+b(8,8)*z8^2; 

 

График  скоростей  ДВЭП  получается  с  наложением  один  на  другой,  т.е.  по  форме  и  по 

численным значением одинаковые. График скоростей показан на рисунке 5. 

133 

 

 

Рисунок 5. График угловой скорости вентильного двигателя 

 

Полученный  график  угловых  скоростей  каждого  вентильного  двигателя  (кривые  переходного 

процесса  скоростей  совпадают)  является  одним  из  вариантов  счета  программы  синтеза  параметров 

системы управления ДВЭП. 

Результаты  вычислений  определяемых  параметров  системы  получаются  следующими: kp=49.4, 

Т0= 0.31,  T1= 0.4. 

 

где  kp – коэффициент передачи преобразователя частоты, 

       Т

0

 , Т

1

 – постоянные времени НКУ 

 

Выводы 

1.Разработана  структурная  схема  системы  управления  двухдвигательного  вентильного 

электропривода. 

2.Разработка  математической  модели  динамики  движения  двухдвигательного  вентильного  

электропривода. 

3.  Разработана    программа  параметров  системы  управления  в  МATLAB,  с  помощью  второго 

метода Ляпунова. 

4. Результаты рассчитанных параметров системы уравнения (1) представлены в виде численных 

значений    kp=49.4, Т0= 0.31,  T1= 0.4. 

 

ЛИТЕРАТУРА 

1.  Попов  Е.П.  Теория  нелинейных  систем  автоматического  регулирования  и  управления. – М.:  Наука, 

1988, с. 202 – 204. 

2. Герман – Галкин С.Г. Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК. – СПб.: Корона – 

Век, 2008, с. 330 – 331. 

3.  Терехов  В.М.,  Осипов  О.И.  Системы  управления  электроприводов. – М.:  Издательский  центр 

«Академия», 2008, с. 197 – 198.  

4.  Сагитов  П.И.,  Тергемес  К.Т.,  Шадхин  Ю.И.  Параметрический  синтез  системы  управления 

многодвигательного асинхронного электропривода //Вестник Алматинского университета энергетики и связи. – 

2011, №2 (13), с. 63 – 66. 

5.  Фельдбаум  А.А.,  Бутковский  А.Г.  Методы  теории  автоматического  управления. – М.:  Наука, 1971, с. 

312 – 322. 

6. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. – М.: 1975, с. 508 – 512. 

 

REFERENCES: 

  1. Popov E. P., the Theory of nonlinear systems of automatic regulation and control. - M.: Nauka, 1988, pp. 202 - 204. 

2. Herman - Galkin S. G. Matlab & Simulink. The design of mechatronic systems on the PC. - SPb.: Crown - 

Century, 2008, pp. 330 - 331. 

3. Terekhov, V. M., O. I. Osipov Control systems of electric drives. - M.: Publishing center "Academy", 2008, pp. 

197 - 198. 

4. P. I. Sagitov, Cargames K. T., Shadhin Y. I. Parametric synthesis of control systems of multi-asynchronous 

electric drive //Bulletin of the Almaty University of energy and communications. - 2011, №2 (13), p. 63 - 66. 

134 

5. Feldbaum A. A., about A. G. Methods of the theory of automatic control. - M.: Nauka, 1971, pp. 312 - 322. 

6. Boyarinov, A. I., V. V. Kafarov optimization Techniques in chemical engineering. - M.: 1975, pp. 508 - 512. 

 

Дараев А. М. Самсоненко А.И. Актаев Э. Т. 

MATLAB жүйесінің көмегімен вентильді қозғалтқыштың құрылымдық сұлбасының беріліс 

функциясының құрылу мүмкіндігі туралы 

Түйіндеме.  Берілген  мақалада  вентильді  электр  қозғалтқыштың  құрылымдық  сұлбасы  қарастырылған, 

құрылымдық сұлбаны түрлендіру ережелері бойынша емес символдық түрдегі Гаусс əдісі бойынша алгебралық 

теңдеулер жүйесін шешу көмегімен беріліс функциясын анықтау алгоритмі келтірілген.  

Түйін  сөздер:  Беріліс  функциялары,  вентильді  қозғалтқыш,  сызықталған  құрылым,  Гаусса  əдісі, 

интеграциялау функциясы. 

 

Daraev A. M. Samsonenko A. Aktaev E.T. 

Parametric synthesis of control systems twin-engine valve electric drive on the computer 

Summary. This article discusses diagram of a twin-engine valve actuator, an algorithm for parametric synthesis 

of electric drive control system. 

Key words: nonlinear correctionalist, twin-engine valve actuator, method of  Lyapunov.

 

 

 

ƏОЖ 378.147:004 

 

Джаурбаева А.Т. магистрант, Тиленбаева А.Б., Айткулов Ж.С. 

Қ.И. Сəтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті 

Алматы, Қазақстан Республикасы 

akonaika@mail.ru 

 

ИНФОРМАТИКАНЫ ОҚЫТУДЫҢ МАҚСАТТЫ ЖҮЙЕСІ 

 

Аңдатпа. Бұл мақалада білім берудің мақсаты -  тыңдаушылардың компьютердің сан алуан мүмкіндіктері 

мен қолданысын жүйелі түрде оқыту қарастырылады.  

Түйін сөздер: информатика, білім беру, оқытудың мақсаты, информатиканың əдістемелік  жүйесі. 

 

Қазақстан  Республикасында  «Білім»  туралы  заңында  білім  беру  жүйесінің  басты  міндеті – 

ұлттық  жəне  жалпы  адамзаттық  құндылықтар,ғылым  мен  тəжірибе  жетістіктері  негізінде  жеке 

адамды  қалыптастыруға,  дамытудағы  жəне  кəсіби  шыңдауға    бағытталған  білім  алу  үшін  қажетті 

жағдайлар жасау жəне білім беру бағдарламаларын жасау жəне білім беру бағдарламаларын меңгеру 

үшін  жағдайлар  жасау,  жеке  адамның  шығармашылық,  рухани  жəне  дене  мүмкіндіктерін  дамыту, 

адамгершілік пен салауатты өмір салтының берік негіздерін қалыптастыру, жастарға терең білім мен 

тəрбие беру ісін одан əрі дамыту жəне жетілдіру делінген. 

Қазіргі  қоғамды  ақпараттандыру  жағдайындағы  тыңдаушының  жеке  тұлғалылығын 

қалыптастырып,  ақпараттық  қоғамда  өмір  сүруіне,  сонымен  қатар,  оның  ақпарат  ағымында  дұрыс 

бағдар  жасап,  тиімді  шешім  табуына  қажет  жаңа  ақпараттық  техналогияларды  таңдап  алу  жəне 

оларды қолдану қабілеттілігін қалыптастыруда информатика пəнінің маңызы зор. 

Информатика  пəнінде  білім  берудің  мақсаты – тыңдаушылардың  компьютердің  сан  алуан 

мүмкіндіктері мен қолданысын жүйелі түрде оқыту. 

Педагогикалық білім жүйесіндегі информатиканы оқытудың əдістемелік жүйесі бес түрлі өзара 

иерархиалық түрде байланысқан компоненттерден тұрады.  

Олар: пəнді оқыту мақсаты, мазмұны, əдістері, түрлері мен  құралдары (1-сурет) [2]. 

 

 

 

Cурет 1 – Оқыту жүйесі компонененттерінің өзара байланысы 

135 

Оқытудың  мақсатты  жүйесі  дегеніміз – тындаушының  оқытудың    тиімділігін  арттыруға 

бағытталған, оқу процесінің өзара  байланысқан жəне бір-біріне себепші болатын оқыту түрлерінің,  

формаларының жəне жоспарлау мен өткізу құралдарының, бақылау  мен сараптаудың, түзетулерінің 

реттелген  жиынтығы.  Информатканы  оқыту  əдістемелік  жүйесі – оқыту  тəсілдерін    алгоритмдеу, 

жүйелеу,  мақсатты  анық  тұжырымдау  негізінде  мұғалім    мен  оқушылардың  өзара  əр  алуан 

əрекеттестіктерін  қамтиды.  Сондықтан  жүйеде  үйретуші  (мұғалім) – сабақтардың  жетекшісі,  ал, 

үйренуші (оқушы) – оқу объектісі болып табылады (2-сурет). 

Информатиканы қазіргі оқыту əдістемелік жүйесінің өзіндік сипаттамалары: 

– оқу процесін ғылыми негізде жоспарлау; 

– теория мен практикалық дайындықтың бірлігі; 

– оқу материалын оқытудың жоғарғы деңгейдегі қиындығы мен оны жеделдете оқытылуы; 

– оқушылардың белсенділігі мен өз бетінше ізденімпаздығы; 

– жеке жəне ұжымды іс-əрекетерді бірлестіру;  

– оқу процесін техникалық оқыту құралдарымен жабдықтау; 

– əртүрлі пəндерді кешенді түрде оқыту тəсілдері. 

Информатиканы  оқытып,  үйретудің  мақсаттары  жалпы  білім  беретін  орта  тəрбиелеу  мен  білім 

берудің жалпы мақсаттарымен, сонымен бірге ғылыми өзгешелігі, қазіргі қоғамдағы жəне ғылымдар 

жүйесіндегі алатын орнымен анықталады [1]. 

 

 

 

Cурет 2 – Оқытудың əдістемелік жүйесі 

 

Құралда информатиканы оқыту осы ұстанымдардың негізінде қарастырылады. Информатиканың 

əдістемелік жүйесінің негізгі  компоненттерінің мазмұны мен өзара байланысы айқындығы.  

Тындаушының  өз  бетімен  жұмыс  істеуін  əртүрлі  деңгейде  ұйымдастыруға  болады.  Ол  үшін 

оқытушы  өз  бетімен  жұмыстың  тапсырмаларын  құрастырғанда  оның  қиындық  дəрежесі 

тындаушының оқу мүмкіншілігіне жауап беретіндей болуы тиіс. 

Өз бетімен жұмыстар мақсатына қарай: 

1. оқыту; 

2. жаттықтыру; 

3. бекіту; 

4. қайталау; 

5. дамыту; 

6. шығармашылық, яғни іздену мақсатында; 

7. бақылау мақсатында өткізіледі. 

Оқыту  процесінің  табысты  болуы:біріншіден,  оқытушының  өз  пəнінен  теориялық  жəне 

практикалық  дайындығына,  оқу  процесін  ұйымдастыру  жəне  басқара  білуіне;екіншіден,білім 

дағдысына, жоғары мəдинеттілігіне, ғалым мен техника жетістіктеріне пайдалана білуіне;үшіншіден, 

оқытушы мен тындаушы арасындағы адамгершілік өзара қатынас жəне бірлікке байланысты. 

136 

Қорытындылай келе  Мағжан Жұмабаевтың ойымен аяқтайын: “Адамның əдемiлiктi сүю сезiмiн 

тереңдететiн  де  осы  есту  сезiмi”, – дей  келiп  өз  пiкiрiн  гректiң  Орфейi,  қазақтың  Қорқыт  күйлерi 

туралы ойларымен тиянақтайды. М.Жұмабаев адам өмiрiндегi қиялдың (фантазияның) рөлiне тоқтала 

келiп  “Қиялы  дамымаған  адам  мылқау  адам…  Қиял  адам  ойын  дамытады…  Ол  үшiн  балаларға 

жастайынан қиял-ғажайып ертегiлер айтқызып үйрету керек” дейдi. Мағжан ой-қиялдың өрiстеудегi 

тiлдiң  рөлiне  тоқтала  келе  “Бiр  ұлттың  тiлiнде  сол  ұлттың  жерi,  тарихы,  тұрмысы,  мiнезi  көрiнiп 

тұрады…  Ұлттың  тiлiнiң  кеми  бастауы – ұлттың  құри  бастауы…  дегендi  айтады.  Қорыта  келе 

айтарымыз,  Мағжан  орыс  педагогикасының  атасы  К.Д.Ушинскийше,  педагогиканың  жан  сырын 

терең  зерттейтiн  психология  ғылымы  мен  байланыстыра  қарастырады.  Сөйтiп,  ол  қазақтың  халық 

педагогикасын  ғылыми  тұрғыда  қарастырып,  тұңғыш  этнопедагогика  ғылымының  теориясын 

жасаушы болды [3]. 

 

ƏДЕБИЕТТЕР 

1.Ақпанбек Г. Қазақтардың дүниетанымы. -Алматы, Қазақ университеті, 1989. 

2.Айтмамбетова Б. Жаңашыл педагогтар идеялары мен тəжірибелері. -А., 1991. 

3. М.Жұмабаев Педагогика-А.,-1922. 

 

REFERENCES 

1. Akpanbek G. Mirovozreniye of Kazakhs. - Almaty, Кazakhsky university, 1989. 

2. Aytmambetova B. Ideas and experiments of modern teachers. - And., 1991. 

3. M. Zhumabayev Pedagogika-A.,-1922. 

 

Джаурбаева А.Т., Тиленбаева А.Б., Айткулов Ж.С. 

жүктеу/скачать 19,96 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: