The design of the magnetic suspension control system cargo platform

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: The paper discusses the features of building a control system for an electro-magnetic suspension of a cargo platform. The operating conditions of cargo systems are associated with a large range of changes in the mass of the cargo and an abrupt change in the voltage of the power source. The control structure of the electromagnetic suspension system contains a non-linear unstable object (electromagnet). This greatly complicates the management process.

Aim: The aim of the work is to study the properties of an unstable control object for its representation by an equivalent linear model, which makes it possible to automate the process of controller synthesis in the MATLAB software environment.

Methods. The main research methods are computer modeling, computational studies, analysis of research results.

Results: An approach to the construction of an adaptive control system for an electromagnetic suspension based on the synthesis of a linear controller based on an equivalent linear model of an unstable object is proposed.

Conclusion: The practical significance lies in the fact that the proposed approach can be used to design a control system for the electromagnetic suspension of a cargo platform.

About the authors

Alexander V. Kireev

Joint-stock company “Scientific and Technical Center “PRIVOD-N”

Email: akireev@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0003-1157-2402
SPIN-code: 9674-4388

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Novocherkassk

Nikolay М. Kozhemyaka

Joint-stock company “Scientific and Technical Center “PRIVOD-N”

Email: nkozhemyaka@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0002-3976-7546
SPIN-code: 7921-4510

Candidate of Technical Sciences

Russian Federation, Novocherkassk

Gennady N. Kononov

Joint-stock company “Scientific and Technical Center “PRIVOD-N”

Author for correspondence.
Email: gkononov@privod-n.ru
ORCID iD: 0000-0002-5511-9311
SPIN-code: 9565-6740

исследовательский сектор, специалист

Russian Federation, Novocherkassk

References

  1. Киреев А.В., Кожемяка Н.М., Кононов Г.Н. Электротехнический комплекс магнитолевитационного подвижного состава // Инновационные транспортные системы и технологии. – 2021. – Т. 7. – № 3. – С. 67–105. [Kireev AV, Kozhemyaka NM, Kononov GN. Electrotechnical complex of maglev rolling stock. Modern Transportation Systems and Technologies. 2021;7(3):67-105. (In Russ.)]. doi: 10.17816/transsyst20217367-105
  2. Савин М.М., Пятина О.Н., Елсуков В.С. Уточнение некоторых понятий теории управления для систем с неустойчивыми звеньями // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2001. – № 2. – С. 8. [Savin MM, Pyatina ON, Yelsukov VS. Utochneniye nekotorykh ponyatiy teorii upravleniya dlya sistem s neustoychivymi zven'yami. Bulletin of higher educational Institutions. North Caucasus Region. Technical Sciences. 2001;2:8. (In Russ.)]. Доступно по: https://elibrary.ru/contents.asp?id=33829495 Ссылка активна на: 10.08.2022.
  3. Елсуков В.С., Лачин В.И., Демидов О.Ю. Синтез систем управления по выходу неминимально-фазовых нелинейных объектов с неустойчивым состоянием равновесия // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2017. – № 1(193). – С. 8–12. [Yelsukov VS, Lachin VI, Demidov OYu. Synthesis of control systems by output of non-minimally-phase nonlinear objects with unstable equilibrium state. Bulletin of higher educational Institutions. North Caucasus Region. Technical Sciences. 2017;1(193):8-12.(In Russ.)]. doi: 10.17213/0321-2653-2017-1-8-12
  4. Стариков А.В., Лисин С.Л. Структурно-параметрический синтез систем управления неустойчивыми объектами // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. – 2013. – № 4(40). – С. 53–58. [Starikov AV, Lisin SL. Structural and parametric synthesis of unstable-object Control Systems. Vestnik of Samara State Technical University. Technical Sciences Series. 2013;4(40):53-58. (In Russ., in Engl.)]. Ссылка активна на: 10.08.2022. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21289103
  5. Kireev AV, Kononov GN, Lebedev AV. Starting Operating Mode of the Combined Traction Levitation System of the Vehicle Equipped with Magnetic Suspension. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS). 2017; 8:176-183. doi: http://doi.org/10.11591/ijpeds.v8.i1.pp176-183
  6. Сотникова М.В. Идентификация линейной модели магнитной левитации в среде MATLAB / Труды IV Всероссийской научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB». Астрахань, 04–08 мая 2009 года / сост. И.С. Пономарева. – Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2009. – С. 507–522. [Sotnikova MV. Identifikatsiya lineynoy modeli magnitnoy levitatsii v srede MATLAB In: Ponomareva IS, aditor. Proceedings of the IV Russian Scientific Conference “Proyektirovaniye inzhenernykh i nauchnykh prilozheniy v srede MATLAB”. 2009 04-08 may; Astrakhan. pp. 507-522. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 10.08.2022. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39193691
  7. Ощепков А.Ю. Системы автоматического управления: теория, применение, моделирование в MATLAB: учебное пособие. 4-е изд., стер. – СПб: Лань, 2021. – 208 с. [Oshchepkov AY. Sistemy avtomaticheskogo upravleniya: teoriya, primeneniye, modelirovaniye v MATLAB (uchebnoye posobiye ). 4nd ed. St.Peterburg: Lan'; 2021. (In Russ)]. Ссылка активна на: 10.08.2022. Доступно по: https://e.lanbook.com/book/177027
  8. Rajinikanth V, Latha K. Setpoint weighted PID controller tuning for unstable system using heuristic algorithm. Archives of Control Sciences Volume 22(LVIII), 2012;4:481-505. doi: 10.2478/v10170-011-0037-8
  9. Бейнарович В.А. Самонастраивающиеся системы с эталонной моделью // Журнал Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2010. – № 1. – С. 67–69. [Beynarovich VA. Samonastraivayushchiyesya sistemy s etalonnoy model'yu. Doklady Tomskogo gosudarstvennogo universiteta sistem upravleniya i radioelektroniki. 2010;1(21):67-69. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 20.08.2022. Доступно по: https://journal.tusur.ru/ru/arhiv/1-1-2010/samonastraivayuschiesya-sistemy-s-etalonnoy-modelyu

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1

Download (21KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2

Download (42KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3

Download (48KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4

Download (32KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5

Download (30KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6

Download (52KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7

Download (51KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8

Download (51KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9

Download (32KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10

Download (29KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11

Download (15KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12

Download (51KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13

Download (41KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14

Download (38KB)
Indexing metadata
16. Fig. 15

Download (45KB)
Indexing metadata
17. Fig. 16

Download (40KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Kireev A.V., Kozhemyaka N.М., Kononov G.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».