Стохастическая идентификационная модель прогнозирования параметров устройств систем электрического транспорта
Loading...
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Інститут електродинаміки Національної Академії Наук України
Abstract
RU: Обоснована необходимость использования методов идентификации при прогнозировании процессов в сложных мощных стохастических устройствах систем электрического транспорта. В качестве идентификационной модели электроподвижного состава предложено ( вместо идеального источника тока) использовать импульсную переходную функцию. На основе корреляционной теории случайных процессов, которыми являются напряжения и токи в системах электрического траспорта, получено аналитическое выражение корреляционного интегрального уравнения в форме уравнения Винера-Хопфа, решение которого дает возможность получать импульсную переходную функцию. Рассмотрены методы решения указанного уравнения. Необходимые для решения интегрального уравнения авто- и взаимнокорреляционные функции стохастических процессов напряжений и токов в системах получаются экспериментальным способом на действующих участках железных дорог. Осуществлено практическое определение импульсной переходной функции как модели прогнозирования для электровозов постоянного тока, которые эксплуатируются на электрифицированных участках Приднепровской железной дороги. С этой целью осуществлен мониторинг стохастических процессов напряжения и тягового тока в реальных условиях эксплуатации. Импульсные переходные функции получены в виде экспоненциальных функций, показаны их адекватности и «универсальности» как моделей прогнозирования.
UK: Обґрунтовано необхідність використання методів ідентифікації у разі прогнозуванні процесів у складних потужних стохастичних пристроях систем електричного транспорту.. В якості ідентифікаційної моделі електрорухомого складу ( замість ідеального джерела струму) запропоновано використовувати імпульсну перехідну функцію. На основі кореляційної теорії випадкових процесів, якими є напруги і струми в системах електричного транспорту, отримано аналітичний вираз кореляційного інтегрального рівняння у формі рівняння Вінера-Хопфа, розв’язання якого дає можливість отримати імпульсну перехідну функцію. Розглянуто методи розв’язання зазначеного рівняння. Необхідні для розв’язання інтегрального рівняння авто- і взаємнокореляційна функції стохастичних процесів напруг і струмів в системі отримуються експериментальним способом на діючих ділянках залізниць. Здійснено практичне визначення імпульсної перехідної функції як моделі прогнозування для електровозів постійного струму, що експлуатуються на електрифікованих ділянках Придніпровської залізниці. З цією метою здійснено моніторинг стохастичних процесів напруги і тягового струму в реальних умовах експлуатації. Імпульсні перехідні функції отримані у вигляді експоненціальних функцій, показано їхню адекватність та «універсальність» як моделей прогнозування.
EN: The necessity to create mathematical models of complex powerful devices of electric traction systems which provide speed and high-speed train movements using identification methods has been justified. A pulse transition function is recommended to be used as an identification model. Using correlation theory for stochastic processes which are voltage and currents in electric traction systems, analytic expression of correlation Wiener-Hopf integral equation has been obtained. Solution of the equation makes it possible to obtain a pulse transition function. Operational, numerical and factorization methods for the equation solving have been considered. Auto- and intercorrelation functions of stochastic current and voltage processes in the system, which are necessary for the solution of integral equation, were defined using experimental method on functioning sections of railroad. Using numerical and factorization methods a pulse transition function as a forecast model was defined for electric locomotive of a direct current DE1 used on electrified sections of Prydneprovska railway. For this purpose monitoring of stochastic voltage and traction current processes was conducted in real operating conditions. Pulse transition functions were defined as exponential functions.
UK: Обґрунтовано необхідність використання методів ідентифікації у разі прогнозуванні процесів у складних потужних стохастичних пристроях систем електричного транспорту.. В якості ідентифікаційної моделі електрорухомого складу ( замість ідеального джерела струму) запропоновано використовувати імпульсну перехідну функцію. На основі кореляційної теорії випадкових процесів, якими є напруги і струми в системах електричного транспорту, отримано аналітичний вираз кореляційного інтегрального рівняння у формі рівняння Вінера-Хопфа, розв’язання якого дає можливість отримати імпульсну перехідну функцію. Розглянуто методи розв’язання зазначеного рівняння. Необхідні для розв’язання інтегрального рівняння авто- і взаємнокореляційна функції стохастичних процесів напруг і струмів в системі отримуються експериментальним способом на діючих ділянках залізниць. Здійснено практичне визначення імпульсної перехідної функції як моделі прогнозування для електровозів постійного струму, що експлуатуються на електрифікованих ділянках Придніпровської залізниці. З цією метою здійснено моніторинг стохастичних процесів напруги і тягового струму в реальних умовах експлуатації. Імпульсні перехідні функції отримані у вигляді експоненціальних функцій, показано їхню адекватність та «універсальність» як моделей прогнозування.
EN: The necessity to create mathematical models of complex powerful devices of electric traction systems which provide speed and high-speed train movements using identification methods has been justified. A pulse transition function is recommended to be used as an identification model. Using correlation theory for stochastic processes which are voltage and currents in electric traction systems, analytic expression of correlation Wiener-Hopf integral equation has been obtained. Solution of the equation makes it possible to obtain a pulse transition function. Operational, numerical and factorization methods for the equation solving have been considered. Auto- and intercorrelation functions of stochastic current and voltage processes in the system, which are necessary for the solution of integral equation, were defined using experimental method on functioning sections of railroad. Using numerical and factorization methods a pulse transition function as a forecast model was defined for electric locomotive of a direct current DE1 used on electrified sections of Prydneprovska railway. For this purpose monitoring of stochastic voltage and traction current processes was conducted in real operating conditions. Pulse transition functions were defined as exponential functions.
Description
Н. Костин: ORCID 0000-0002-0856-6397, Т. Мищенко: ORCID 0000-0001-6336-7350
Keywords
идентификация, модель, прогнозирование, импульсная переходная функция, стохастический процесс, электрический транспорт, ідентифікація, прогнозування, імпульсна перехідна функція, стохастичний процес, електричний транспорт, identification, model, forecasting, weight function, stochastic process, electric traction, КІСЕ, КТЕМ
Citation
Костин, Н. А. Стохастическая идентификационная модель прогнозирования параметров устройств систем электрического транспорта / Н. А. Костин, Т. Н. Мищенко / Технічна електродинаміка. – 2019. – № 1. – С. 7–15. – doi: 10.15407/techned2019.01.007.