Wyniki 1-10 spośród 11 dla zapytania: authorDesc:"Sławomir ŻABA"

Minimalizacja wahań napięcia źródła energii elektrycznej z uwzględnieniem strat wewnętrznych DOI:10.15199/48.2017.04.37

Czytaj za darmo! »

Artykuł dotyczy zagadnienia stabilności napięcia sieci elektrycznej dla przebiegów niesinusoidalnych, okresowych. Przedstawiono uniwersalne rozwiązanie tego problemu w dziedzinie czasu i częstotliwości przy użyciu rachunku operatorowego, z uwzględnieniem strat energii wewnątrz źródła. Ponieważ matematycznie zadanie to jest dość złożone, aby je uprościć, skorzystano z zasady podobieństwa. Operator zastępczy admitancji wewnętrznej źródła jest zastąpiony przez rzeczywisty współczynnik, mający status kondunktancji Abstract. The article concerns the issue of voltage power supply stability for non-sinusoidal periodic waveforms. One solution to this problem, in the time and frequency domain using operational calculus and taking into account energy losses within the source, was presented. Since the mathematical task is quite complex, to be simplified made use of the principle of similarity. A substitute operator of source internal admittance is replaced by a real factor, having the status of conductance. (Minimizing the voltage fluctuations of electric power source including internal losses) Słowa kluczowe: teoria mocy i energii, niesinusoidalne prądy i napięcia, stabilność napięcia, optymalizacja, zasada podobieństwa Keywords: power and energy theory, nonsinusoidal current and voltage, voltage stability, optimization, similarity principle Wprowadzenie W przypadku sygnałów sinusoidalnych stabilność napięcia sieci elektrycznej, lub zastępującego ją źródła napięcia, jest determinowana mocą bierną. Jednak przy przebiegach niesinusoidalnych, okresowych, pojęcie mocy biernej traci sens [1,2,3,4,5,6,7,8] i dlatego zagadnienie minimalizacji wahań napięcia trzeba postawić inaczej. Można to zrobić, minimalizując średniokwadratowy wskaźnik wahań napięcia zaciskowego źródła energii, przy zadanej uśrednionej mocy wyprowadzanej ze źródła. Zagadnienie to było rozwiązywane w pracach [9] i [10] dla źródeł impulsowych. W artykule [11] minimalizuje się wahani[...]

Rozkład admitancji odbiornika na składową czynną i bierną w dziedzinie czasu


  Uważa się, że podstawowe właściwości energetyczne obwodów elektrycznych zostały zidentyfikowane w dziedzinie częstotliwości i nie wiadomo, czy jest to możliwe w dziedzinie czasu [1]. Szczególnie istotne jest pytanie, czy przesunięcie fazowe harmonicznych oraz zmiany kondunktancji odbiornika w funkcji częstotliwości, powodujące szkodliwy wzrost wartości skutecznej prądu zasilania, są możliwe do identyfikacji w dziedzinie czasu i czy można w tej dziedzinie wyodrębnić składową czynną i bierną admitancji, a tym samym prąd czynny i bierny. W artykule pokazano, że wspomniany rozkład jest możliwy także w dziedzinie czasu, oraz że dziedzina czasu jest równie przydatna do badania właściwości energetycznych obwodów elektrycznych jak dziedzina częstotliwości, a niekiedy nawet od niej bardziej efektywna. Rachunek operatorowy L1-impulsów L1-impulsem nazywa się sygnał absolutnie sumowalny (element przestrzeni L1) (1) Izomorfizm między prawostronnym (przyczynowym) L1-impulsem wykładniczym a ułamkiem prostym zmiennej zespolonej definiuje następująca relacja [2] (2) Formuła określająca analogiczny izomorfizm dla lewostronnego (antyprzyczynowego) L1-impulsu ma postać operatora sprzężonego (3) Praktyczne znaczenie mają jednak nie L1-impulsy (są nieprzyczynowe), ale utworzone z nich sygnały okresowe. Sygnały okresowe otrzymuje się przy użyciu formuły "T-powielacza" (4)  ( ) <   - x : x(t) dt x t ( ) 1 Re > 0 + -     dla s e t1(t) t1 t ( ) 1 Re > 0 - -     takze dla s e t1 t ( ) ( ), ~ Σ∞ =-∞ = + p x t x t pT 1 ) ( L t x ∈ x(t)∈L1 0 ½ 1 t/T g cth A/2 g/sh A/2 M[...]

Zastosowanie cyfrowych filtrów rzędu ułamkowego typu wykładniczego do analizy układów o parametrach rozłożonych

Czytaj za darmo! »

Niektóre zjawiska fizyczne opisywane są równaniami różniczkowymi z pochodnymi rzędu ułamkowego. W artykule zaprezentowano sposób modelowania takich zjawisk przy użyciu filtru cyfrowego rzędu ułamkowego typu wykładniczego. Przedstawiono sposób projektowania filtru cyfrowego rzędu ułamkowego w oparciu o metodę pierwiastka splotowego. Współczynniki filtru typu wykładniczego wyznaczono w oparciu o metodę splotową oraz metodę szeregu potęgowego. Jako przykład zastosowania zaprojektowanego filtru przedstawiono sposób modelowania procesów falowych w linii długiej. Parametry filtru dobrano dla różnych modeli linii: stratnej, niezniekształcającej, bezindukcyjnej i bezpojemnościowej. Abstrakt. Some physical phenomena are described by differential equations with fractional order derivatives. The article demonstrates how to model these phenomena using the fractional order digital filter of an exponential type. There is a design method of the fractional order digital filter presented, which is based on a fractional convolution method. The coefficients of the exponential filter type were determined on the basis of the convolution and the power series method. As an example of usage of the designed filter, there is the way of modeling of wave processes in a long line demonstrated. The filter parameters were chosen for various models of the lines - a lossy, a non-distortion, a non-inductive and a noncapacitive. (The application of the fractional order digital filters of an exponential type in analysis of systems with distributed parameters) Słowa kluczowe: filtr cyfrowy rzędu ułamkowego, filtr cyfrowy typu wykładniczego, metoda pierwiastka splotowego i szeregu potęgowego, układ o parametrach rozłożonych Keywords: fractional order digital filter, digital filter of an exponential type, fractional convolution and power series method, system with distributed parameters Wstęp Linią długą jest każdy obwód, w którym wymiar długości, porównywalny jest z długością [...]

Filtry cyfrowe pierwiastkowo - wykładnicze zmiennej przestrzennej w teorii linii długiej

Czytaj za darmo! »

Artykuł dotyczy zastosowania filtrów cyfrowych do analizy obwodów o parametrach rozłożonych na przykładzie linii długiej. Po raz pierwszy potraktowano linię długą nie jako filtr 1-D działający w dziedzinie czasu, ale jako układ 1-D, w którym filtracja cyfrowa odbywa się względem zmiennej przestrzennej a czas jest tylko parametrem. Pokazano, że otrzymane układy symulujące są pierwiastkowo - wykładniczymi filtrami cyfrowymi 1-D z zespolonymi, wzajemnie sprzężonymi zerami i biegunami. Abstract. The article relates to the use of digital filters for the analysis of circuits with distributed parameters, taking a long line as an example. For the first time the long line was treated not as a 1-D filter operating in the time domain, but as a 1-D system in which the digital filtering occurs in relation to the spatial variable and time is the parameter only. It was demonstrated that the resulting simulate systems are the 1-D fractional order digital filters of an exponential type with complex, mutually coupled zeros and poles. (The fractional order digital filters of an exponential type of the spatial variable in the theory of long line). Słowa kluczowe: filtr cyfrowy rzędu ułamkowego, filtr cyfrowy typu wykładniczego, układ o parametrach rozłożonych Keywords: fractional order digital filter, digital filter of an exponential type, system with distributed parameters Pierwiastkowe filtry cyfrowe zmiennej przestrzennej Oryginalne równania linii długiej we współrzędnych: x’ - odległość bezwzględna, oraz t’ - czas bezwzględny mogą być zapisane w postaci (1) ' ' ' ' t LC u L i C d G x i t LC i C i L d R x u               gdzie d - długość odniesienia. Wprowadzając parametry wtórne: LC w  1 - prędkość maksymalna fali, C ρ  L - opór falowy, d x x '  - względna długość, [...]

Zastosowanie cyfrowych filtrów hiperbolicznych rzędu ułamkowego do analizy procesów falowych

Czytaj za darmo! »

Artykuł dotyczy zastosowania filtrów cyfrowych 1-D do analizy układów 2-D, jakimi są obwody o parametrach rozłożonych, w szczególności linia długa. Obwód taki przedstawiono w postaci rodziny filtrów cyfrowych działających w dziedzinie czasu, w których odległość pełni rolę parametru. Filtry te, są pierwiastkowymi filtrami typu hiperbolicznego z zerami i biegunami rzeczywistymi. Abstract. The article relates to the use of 1-D digital filters for the analysis of 2-D systems, such as circuits with distributed parameters, particularly the long line. That circuit was presented in the form of a family of digital filters operating in the time domain, in which the distance acts as the parameter. These filters are fractional order digital filters of a hyperbolic type with zeros and real poles (The application of the hyperbolic digital filters of an fractional order in analysis of wave processes). Słowa kluczowe: filtr cyfrowy rzędu ułamkowego, filtr cyfrowy typu wykładniczego i hiperbolicznego, układ o parametrach rozłożonych Keywords: fractional order digital filter, digital filter of an exponential type and a hyperbolic type, system with distributed parameters Podstawy teorii operatora różniczkowania rzędu niecałkowitego Operator różniczkowania rzędu -1  p  1: p p p dt s  d po zamianie na model czasowo-dyskretny: p p 1 (1  z)  może być rozwiązany poprzez rozwinięcie w szereg potęgowy funkcji f(z): (1)            m 0 m m m m 0 z 0 m m p z k z dz d f m f z 1 z 1 ! ( ) ( ) Otrzymuje się w ten sposób nierekursywny filtr cyfrowy o odpowiedzi impulsowej określonej wzorem: (2) k 0 dla m 0 k 1 dla m 0 dla m 1 m m 1 p 4 3 p 3 2 p 2 k p 1 p m m m              ( ) [...]

Moc maksymalna a moc zwarciowa źródła sygnału impulsowego lub okresowego


  W artykule przedstawiono nowy wskaźnik charakterystyczny, tzn. stosunek mocy maksymalnej niesztywnego źródła napięcia energii elektrycznej do jego mocy zwarciowej. Zdefiniowano dwa liczbowe, dodatnie wskaźniki o wymiarze impedancji - rezystancję normatywną oraz modułową impedancję normatywną źródła. Wartości tych wskaźników zależą nie tylko od operatora impedancji wewnętrznej źródła, ale także od wartości napięcia sygnału źródłowego. Przedstawiono szczegółowe rozważania dla źródła napięcia stałego, sinusoidalnie zmiennego, wieloharmonicznego i impulsowego (L1- impulsu). Dane jest źródło energii elektrycznej złożone z sygnału napięcia źródłowego e(t) i operatora liniowego czasowo-niezmienniczego impedancji wewnętrznej Z (rys. 1). oraz operator splotu, w L1 (5) jako splot liniowy, a w PT (6) jako splot cykliczny, gdzie symbol odejmowania oznacza odejmowanie modulo T: (7) Tak więc bilans napięć źródła z rys. 1 ma postać równania splotowego (8) a bilans mocy (energii) uśrednionej ma postać równania skalarnego (9) gdzie: ( ) 2 R 1 Z Z - samosprzężony operator stratności źródła, dodatnio określony, Z - operator sprzężony do Z, tj. taki że dla dowolnych sygnałów x, y: (Zx, y) (x,Z y). Moc zwarciowa i moc maksymalna źródła Pojęcie mocy zwarciowej stosuje się w systemach elektroenergetycznych. Jednak jest ona tam zdefiniowana tylko dla sygnałów sinusoidalnych [3-7]. Ogólnie moc zwarciową źródła można zdefiniować przy użyciu iloczynów skalarnych w L1 lub PT i wewnętrznego operatora admitancji typu splotu za pomocą wzoru (10) Jest ona iloczynem norm prądu zwarcia źródła i napięcia otwarcia. Moc maksymalną otrzymuje się z procesu maksymalizacji funkcjonału prądowego energii wyprowadzanej ze źródła, tj. (11) Roz[...]

Minimalnoenergetyczny rozkład sygnałów sinusoidalnych w obwodach elektrycznych


  W obwodach prądu stałego obowiązuje zasada minimum energii, zgodnie z którą rozpływ prądów i rozkład napięć jest taki, że całkowite straty energii w obwodzie są minimalne [1, 2]. Jednak zasada ta nie działa już w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego. W artykule wykazano, że w obwodach sygnałów sinusoidalnie zmiennych, występujący tam rzeczywiście rozpływ prądów lub rozkład napięć, nie spełnia zasady minimum strat energii. Aby tak było, potrzebne jest sterowanie. Rozważono obwody: równoległy z rozdziałem prądowym i sterowaniem prądowo-napięciowym oraz szeregowy z rozkładem napięciowym i sterowaniem napięciowo-prądowym. W obydwu przypadkach wykazano, że zastosowane źródła sterowane są energetycznie obojętne. Zatem proces minimalno- energetycznego sterowania odbywa się bezenergetycznie. Zasada minimum strat energetycznych w obwodach prądu stałego Warunkiem extremum jest (3) zatem punkt extremum przypada dla (4) i jest to punkt minimum, gdyż (5) Wynik (4) można także otrzymać, rozwiązując zadanie minimalizacyjne (1) metodą mnożnika Lagrange'a [3], wówczas zadanie minimum przyjmuje postać f (I1, I2, [...]

Minimalno - energetyczny rozpływ prądowych sygnałów elektrycznych w przestrzeni liniowej L1 - impulsów DOI:10.12915/pe.2014.12.10

Czytaj za darmo! »

W artykule pokazano, że w obwodach sygnałów elektrycznych należących do przestrzeni L1- impulsów, występujący tam rzeczywisty rozpływ prądów nie spełnia zasady minimum strat energetycznych. Przedstawiono rozwiązanie tego zagadnienia poprzez wprowadzenie sterowania źródłem napięciowym w dwugałęziowym obwodzie równoległym i n-1 źródłami w n-gałęziowym obwodzie. Wykazano, że wprowadzone sterowanie jest energetycznie obojętne. Abstract: The paper presents that in the circuits of electrical signals belonging to the L1-impulses space, the actual currents flow does not comply with the principle of minimum energy loss. The solution is presented to this issue through the introduction of the control system: the voltage source in two branches parallel circuit and n-1voltage sources in n-branches circuit. It is demonstrated that the introduced control system is energy-neutral. (Minimally - energy distribution of electrical current signals in the linear L1 - impulses space) Słowa kluczowe: zasada minimum energii, przestrzenie liniowe, operatory splotowe, sterowanie optymalnoenergetyczne Key words: the minimum energy principle, linear spaces, convolution operators, energy neutral controlled voltage source doi:10.12915/pe.2014.09.10 Wstęp Zagadnienia dotyczące jakości rozpływu energii elektrycznej oraz minimalizacji strat energii zwykle dotyczą minimalizacji pewnych wskaźników energetycznych, jak np. moc bierna lub uzyskania optymalnego, ze względów energetycznych, rozpływu prądów. W obwodach prądu stałego obowiązuje zasada minimum energii, zgodnie z którą rozpływ prądów w złożonej sieci jest taki, że całkowite straty energii w obwodzie są minimalne [1,2]. Jednak zasada ta na ogół nie działa już w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego [3]. Z drugiej strony, w dziedzinie sygnałów niesinusoidalnych okresowych pojęcie mocy biernej traci sens, co oznacza, że pojęciem tym nie należy się posługiwać podczas badania jakości rozpływu energii elektryczne[...]

Energetycznie optymalny rozkład napięć w złożonej liniowej sieci elektrycznej z impulsowymi lub okresowymi przebiegami sygnałów napięciowych i prądowych. Sterowanie suboptymalne DOI:10.15199/48.2016.04.41

Czytaj za darmo! »

W obwodach sygnałów elektrycznych należących do tzw. przestrzeni L1-impulsów, bądź przestrzeni sygnałów okresowych występujący tam rzeczywisty rozpływ prądów nie spełnia zasady minimum strat energetycznych [1,2]. Rozwiązaniem tego zagadnienia jest wprowadzenie sterowania wektorem źródeł prądowych napięciowo zależnych wprowadzonego do zbioru węzłów złożonej sieci typu RLC. Sterowanie to jest energetycznie obojętne (sterowanie optymalne). Dla sterowania energetycznie optymalnego do otrzymania operatora sterowania potrzebne jest odwrócenie operatora R(s). Jest to operator macierzowy i dyspersyjny (zależy od częstotliwości). Odwrócenie takich operatorów jest niewygodne gdyż jest algorytmicznie skomplikowane. Aby tego uniknąć zastępuje się operator R(s) operatorem R’, który jest macierzą, ale niedyspersyjną (nie zależy od s). Takie sterowanie zostanie nazwane sterowaniem suboptymalnym. Abstract: In the circuits of electrical signals belonging to the L1-impulses space or periodic signals space, occurring over there real distribution of electrical voltage does not meet the principle of minimum energy losses [1,2]. The solution to this problem is to introduce the control system as voltage-dependent current sources vector, entered into a nodes set of a complex RLC network. The paper presents a solution of this problem by introduced the control system in current-dependent voltage source vector, entered into a nodes set of a complex RLC network. It has been shown that the control is energy-neutral (optimal control). For energy-optimal controlling, to obtain control operator it is required inversion R(s) operator. It is the matrix operator and the dispersive operator (depends on frequency). Inversion of such operators is inconvenient because it is algorithmically complicated. To avoid this, the operator R(s) is replaced by the R’ operator which is a matrix, but nondispersive (does not depends on s). Such control is called the suboptimal contr[...]

Minimalizacja wahań napięcia źródła stratnego w stanie nieustalonym - rozwiązanie w dziedzinie czasowej DOI:10.15199/48.2017.09.10

Czytaj za darmo! »

Minimalizacja wahań napięcia jest istotnym zagadnieniem z punktu widzenia jakości energii elektrycznej [1,2,3,4,5]. Analiza energetycznych obwodów elektrycznych zwykle prowadzona jest w dziedzinie częstotliwości [6,7,8]. Jednak w przypadku sygnałów niesinusoidalnych, szybkozmiennych, na przykład impulsowych lepiej operować bezpośrednio w dziedzinie czasu [9]. Niniejsza praca jest rozszerzeniem artykułu [10] na stany nieustalone w układzie źródło - odbiornik. Przez stan ustalony rozumie się pracę układu przy okresowych sygnałach napięć i prądów. Dla sygnałów T-okresowych funkcjonuje szczególny rachunek operatorowy, który funkcji okresowej zadanej w przedziale [0,T) przyporządkowuje funkcję wymierną wg. następującej odpowiedniości: (1)      T A t A sh e s T T t          ( ) 2 2 1 2 1 Operator sprzężony, oznaczony znakiem + u góry symbolu działa wg. transformacji: (2)           T t T t T t T s s t 2 1 2 ; 1 ; 1 tak więc (3)               T A sh e s T T t 2 2 1 2 1 ; [0,1) T t Właściwa funkcja wymierna powstaje przez złożenie ułamków prostych w skończonej liczbie. (4)                  s a s H s a * * 2 ( ) 1 Tak więc (5)      H(s) Re a A (6)        H (s) Re a A W rozkładzie (4) zachodzi Re  0, Im  0 . Za pomocą funkcji wymi[...]

 Strona 1  Następna strona »