vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2023_3_28vrgup-40Research ArticleМОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВMODELING SYSTEMS AND PROCESSESВозможность использования интеллектуального алгоритма управления на основе условия максимума функции обобщенной мощности в системе автоматического регулирования скорости электровозаThe possibility of using intelligent control algorithm based on the maximum condition of the generalized power function in the system of automatic speed control of electric locomotiveАгаповА. А.AgapovA. A.

Агапов Александр Андреевич - кафедра «Вычислительная техника и автоматизированные системы управления», ассистент.

Alexander A. Agapov - Chair «Computing Machinery and Computerized Control Systems», Lecturer.

agapov2794@gmail.comЗарифьян (мл.)А. А.Zarifyan (Jr.)A. A.

Зарифьян Александр Александрович (мл.) - кандидат технических наук, эксперт.

Alexander A. Zarifyan (Jr.) - Candidate of Engineering Sciences, Expert.

zarifyan.alexander@gmail.comРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)ТМХ ИнжинирингTMH Engineering202330092023032834Copyright © Агапов А.А., Зарифьян (мл.) А.А., 20232023Агапов А.А., Зарифьян (мл.) А.А.Agapov A.A., Zarifyan (Jr.) A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/40

Рассмотрена возможность использования интеллектуального алгоритма управления на основе условия максимума функции обобщенной мощности и аппарата нечеткой логики в задаче автоматического управления скоростью электровоза нового поколения с асинхронным тяговым двигателем. Построен автоматический регулятор скорости электровоза, проведено моделирование движения пассажирского поезда с локомотивом ЭП20 с заданной скоростью на участках Москва – Рязань и Москва – Адлер с соответствующем профилем пути. Анализ результатов моделирования позволяет сделать вывод, что разработанный интеллектуальный алгоритм управления можно использовать при построении системы автоматического управления (САУ) скоростью электровоза нового поколения с асинхронным тяговым двигателем для обеспечения движения с заданной скоростью в различных режимах работы локомотива в условиях априорно неизвестных воздействий.

The paper considers the possibility of using an intelligent control algorithm based on the maximum condition of the generalized power function and the fuzzy logic apparatus in the problem of automatic speed control of a new generation electric locomotive with an asynchronous traction motor. An automatic speed controller for an electric locomotive was built, and the simulation of the movement of a passenger train with an EP20 locomotive at a given speed on the Moscow – Ryazan and Moscow – Adler sections with an appropriate track profile was carried out. An analysis of the simulation results allows us to conclude that the developed intelligent control algorithm can be used to build a speed control system for a new generation electric locomotive with an asynchronous traction motor to ensure movement at a given speed in various operating modes of the locomotive under conditions of a priori unknown influences.

автоматическое регулирование скоростиинтеллектуальный алгоритм управленияусловие максимума функции обобщенной мощностинечеткая логикаautomatic speed controlintelligent control algorithmcondition for the maximum of the generalized power functionfuzzy logicReferencesТМХ прекратил выпуск созданных с Alstom электровозов, но сделает российские // РИА Новости : [сайт]. – 2023. – 24 июля. – URL: https://ria.ru/20230724/elektrovozy-1885859910.html (дата обращения: 28.08.2023).TMH stopped production of electric locomotives created with Alstom, but will make Russian ones // RIA Novosti: [website]. – 2023. – July 24. – URL: https://ria.ru/20230724/elektrovozy-1885859910.html (date of access: 08/28/2023)РЖД ждут от заводов линейку полностью отечественных локомотивов // 1prime.ru : [сайт]. – 2023. – 25 апреля. – URL: https://1prime.ru/transport/20230425/840470004.html (дата обращения: 28.08.2023).Russian Railways expects a line of completely domestic locomotives from factories // 1prime.ru : [website]. – 2023. – 25 April. – URL: https://1prime.ru/transport/20230425/840470004.html (date of access: 08/28/2023).Шевченко, А. ТМХ впервые в РФ представил контактно-аккумуляторный маневровый электровоз / А. Шевченко // neftegaz.ru : [сайт]. – 2023. – 27 августа – URL: https://neftegaz.ru/news/Oborudovanie/791664-tmkh-vpervye-v-rf-predstavil-kontaktno-akkumulyatornyy-manevrovyy-elektrovoz (дата обращения: 28.08.2023).Shevchenko, A. TMH for the first time in the Russian Federation presented a contact-battery shunting electric locomotive / A. Shevchenko // neftegaz.ru : [website]. – 2023. – 27 August. – URL: https://neftegaz.ru/news/Oborudovanie/791664-tmkh-vpervye-v-rf-predstavil-kontaktno-akkumulyatornyy-manevrovyy-elektrovoz (date of access: 08/28/2023).Костоглотов, А. А. Метод квазиоптимального синтеза законов управления на основе редукции задачи Лагранжа к изопериметрической задаче с использованием асинхронного варьирования / А. А. Костоглотов, С. В. Лазаренко // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. – 2021. – Т. 6, № 6. – С. 3–12. – ISSN 1029-3620.Kostoglotov, A. A. A method of quasi-optimal synthesis of control laws based on the reduction of the Lagrange problem to an isoperimetric problem using asynchronous variation / A. A. Kostoglotov, S. V. Lazarenko // Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Theory and control systems. – 2021. – Vol. 6, No. 6. – P. 3–12. – ISSN 1029-3620.Жданов, А. А. Применение нечеткой логики в имитационной системе автономного адаптивного управления / А. А. Жданов, М. В. Караваев // Труды ИСП РАН. – 2002. – Т. 3. – С. 121–137. – ISSN 2220-6426.Zhdanov, A. A. Application of fuzzy logic in the simulation system of autonomous adaptive control / A. A. Zhdanov, M. V. Karavaev // Proceedings of ISP RAS. – 2002. – T. 3. – P. 121–137. – ISSN 2220-6426.Савин, М. М. Теория автоматического управления / М. М. Савин, В. С. Елсуков, О. Н. Пятина. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2007. – 469 с. – ISBN 978-5-222-11274-8.Savin, M. M. Theory of automatic control / M. M. Savin, V. S. Elsukov, O. N. Pyatina. – Rostov-on-Don : Phoenix, 2007. – 469 p. – ISBN 978-5-222-11274-8.Агапов, А. А. Анализ эффективности квазиоптимальных законов управления с применением аппарата нечеткой логики в задачах интеллектуализации транспортных систем / А. А. Агапов, А. А. Костоглотов, С. В. Лазаренко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 1(89). – С. 126–135. – ISSN 0201-727X.Agapov, A. A. Analysis of the effectiveness of quasi-optimal control laws using the apparatus of fuzzy logic in the problems of intellectualization of transport systems / A. A. Agapov, A. A. Kostoglotov, S. V. Lazarenko // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2023. – No. 1(89). – P. 126–135. – ISSN 0201-727X.Кузмич, В. Д. Теория локомотивной тяги / В. Д. Кузмич, В. С. Руднев, С. Я. Френкель. – Москва : Маршрут, 2005. – 448 с. – ISBN 5-89035-265-2.Kuzmich, V. D. Theory of locomotive traction / V. D. Kuzmich, V. S. Rudnev, S. Ya. Frenkel. – Moscow : Route, 2005. – 448 p. – ISBN 5-89035-265-2.Правила тяговых расчетов для поездной работы : утверждены Распоряжением ОАО «РЖД» от 12.05.2016 № 867р в редакции Распоряжения ОАО «РЖД» от 09.02.2018 № 182/р. – Москва : ОАО «РЖД» , 2016. – 516 с.Rules for traction calculations for train work : approved by Order of Russian Railways dated May 12, 2016 No. 867r as amended by Order of Russian Railways dated February 9, 2018 No. 182/r. – Moscow : JSC “Russian Railways” , 2016. – 516 p.Зарифьян, А. А. Повышение энергетической эффективности пассажирских электровозов с асинхронным тяговым приводом при питании от сети постоянного тока : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.22.07 / Зарифьян Александр Александрович. – Ростов-на-Дону : РГУПС, 2016. – 121 с.Zarifyan, A. A. Improving the energy efficiency of passenger electric locomotives with asynchronous traction drive when powered from a DC network : dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences : 05.22.07 / Zarifyan Alexander Alexandrovich. – Rostov-on-Don : RSTU, 2016. – 121 p.Зарифьян, А. А. Синтез регулятора скорости электровоза методами теории конечных автоматов / А. А. Зарифьян // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2019. – № 3(75). – С. 30–37. – ISSN 0201-727X.Zarifyan, A. A. Synthesis of the electric locomotive speed controller by methods of the theory of finite automata / A. A. Zarifyan // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2019. – No. 3(75). – P. 30–37. – ISSN 0201-727X.Zarifyan, A. Synthesis of the heavy freight locomotive speed control system by finite-state machine theory / A. Zarifyan // The 16th International Conference on Civil, Structural & Environmental Engineering Computing. – Riva del Garda, Italy, 2019. – ISBN 978-1-905088-45-4.Zarifyan, A. Synthesis of the heavy freight locomotive speed control system by finite-state machine theory / A. Zarifyan // The 16th International Conference on Civil, Structural & Environmental Engineering Computing. – Riva del Garda, Italy, 2019. – ISBN 978-1-905088-45-4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.