<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestnikvniizht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-9731</issn><issn pub-type="epub">2713-2560</issn><publisher><publisher-name>Joint Stock Company "Railway Research Institute"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21780/2223-9731-2023-82-4-348-357</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">https://elibrary.ru/roamfc</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestnikvniizht-752</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Автоматизация и управление технологическими процессами на железнодорожном транспорте</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AUTOMATION AND CONTROL OF TECHNOLOGICAL PROCESSES  IN RAILWAY TRANSPORT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Применение метода модального управления в асинхронном приводе</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Application of the modal control method to an asynchronous drive</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7725-8152</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кулинич</surname><given-names>Ю. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kulinich</surname><given-names>Yu. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юрий Михайлович КУЛИНИЧ, д-р техн. наук, профессор, кафедра транспорта железных дорог,</p><p>680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, д. 47.</p><p>Author ID: 360696.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuriy M. KULINICH, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Railway Transport Department,</p><p>47, Serysheva St., Khabarovsk, 680021.</p><p> Author ID: 360696.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8850-7954</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Стародубцев</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Starodubtsev</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Алексеевич СТАРОДУБЦЕВ, инженер, кафедра транспорта железных дорог,</p><p>680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, д. 47.</p><p>Author ID: 1171832. </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitriy A. STARODUBTSEV, Engineer, Railway Transport Department,</p><p>47, Serysheva St., Khabarovsk, 680021.</p><p>Author ID: 1171832</p></bio><email xlink:type="simple">dastarodubcev21@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Far Eastern State Transport University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>01</month><year>2024</year></pub-date><volume>82</volume><issue>4</issue><fpage>348</fpage><lpage>357</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кулинич Ю.М., Стародубцев Д.А., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кулинич Ю.М., Стародубцев Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kulinich Y.M., Starodubtsev D.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/752">https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/752</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. Развитие силовой электроники и информационных технологий способствует развитию и внедрению на подвижном составе частотно-регулируемого электропривода как для тяговых двигателей, так и вспомогательных машин электровоза. Данная публикация является продолжением темы исследований управления асинхронными машинами вспомогательного электропривода локомотивов переменного тока («Вестник Научноисследовательского института железнодорожного транспорта», 2021, №5; 2022, №1; 2023, №1).</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Для моделирования динамических процессов в модальном регуляторе асинхронного двигателя использован программный продукт SimInTech отечественной компании «3В Сервис», позволяющий методом имитационного моделирования исследовать работу асинхронного привода.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Было установлено, что используемый метод модального управления позволяет при управлении асинхронным двигателем задавать время и характер переходных процессов. Результаты имитационного моделирования системы автоматического регулирования подтвердили перспективность применения данного метода.</p></sec><sec><title>Обсуждение и заключение</title><p>Обсуждение и заключение. Представленные результаты моделирования системы автоматического регулирования асинхронного привода, в которой применен метод модального управления, выявили возможность значительно сократить время переходных процессов. Это достигается за счет применения в модальном регуляторе безынерционных обратных связей по потокосцеплению и угловой скорости вращения ротора двигателя.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. The development of power electronics and information technology facilitates the development and implementation of variable frequency electric drives for both traction motors and auxiliary machines of an electric locomotive. This publication is a continuation of research into controlling asynchronous machines of AC locomotives auxiliary electric drives (“Russian Railway Science Journal”, 2021, No. 5; 2022, No. 1; 2023, No. 1).</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. In order to simulate dynamic processes that occur in the modal controller of an asynchronous motor the authors used SimInTech software developed by 3V Service, a domestic vendor, that enables exploring the operation of an asynchronous drive using a simulation modeling technique.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. It is established that the applied modal control method enables setting the time and nature of transient processes during an asynchronous motor control. The results of modeling a simulation of an automatic control system confirmed that the application of this method features long-term benefits.</p><p>Discussion and conclusion. The presented outcomes of modeling an automatic control system for an asynchronous drive based on the modal control method revealed an opportunity to significantly reduce transient processes period. This is achieved through the use of delayless flux linkage and angular rotation speed feedback of the motor rotor in the modal controller.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>асинхронный электродвигатель</kwd><kwd>вспомогательный привод</kwd><kwd>модальное управление</kwd><kwd>SimInTech</kwd><kwd>имитационное моделирование</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>asynchronous motor</kwd><kwd>auxiliary drive</kwd><kwd>modal control</kwd><kwd>SimInTech</kwd><kwd>simulation modeling</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Калачев Ю.Н. SimInTech: моделирование в электроприводе. М.: ДМК Пресс, 2019. 98 с. [Kalachev Yu.N. SimInTech: simulation in the electric drive. Moscow: DMK Press Publ.; 2019. 98 p. (In Russ.)]</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Калачев Ю.Н. SimInTech: моделирование в электроприводе. М.: ДМК Пресс, 2019. 98 с. [Kalachev Yu.N. SimInTech: simulation in the electric drive. Moscow: DMK Press Publ.; 2019. 98 p. (In Russ.)]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Моделирование векторного управления асинхронным приводом вспомогательных машин электроподвижного состава / Ю.М. Кулинич [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института (Вестник ВНИИЖТ). 2022. Т. 81, №1. С. 23–30 [Kulinich Yu.M., Shukharev S.A., Dukhovnikov V.K., Gulyaev A.V. Modeling vector control of the asynchronous drive of electric rolling stock auxiliary machines. Russian Railway Science Journal. 2022;81(1):23-30. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-1-23-30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Моделирование векторного управления асинхронным приводом вспомогательных машин электроподвижного состава / Ю.М. Кулинич [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института (Вестник ВНИИЖТ). 2022. Т. 81, №1. С. 23–30 [Kulinich Yu.M., Shukharev S.A., Dukhovnikov V.K., Gulyaev A.V. Modeling vector control of the asynchronous drive of electric rolling stock auxiliary machines. Russian Railway Science Journal. 2022;81(1):23-30. (In Russ.)]. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-1-23-30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терехин В.Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (Matlab 7.0.1). Томск: Изд-во Томского политех. ун-та, 2008. 320 с. [Terekhin V.B. Modeling of electric drive systems in Simulink (Matlab 7.0.1). Tomsk: Publishing house of Tomsk Polytechnic University; 2008. 320 p. (In Russ.)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Терехин В.Б. Моделирование систем электропривода в Simulink (Matlab 7.0.1). Томск: Изд-во Томского политех. ун-та, 2008. 320 с. [Terekhin V.B. Modeling of electric drive systems in Simulink (Matlab 7.0.1). Tomsk: Publishing house of Tomsk Polytechnic University; 2008. 320 p. (In Russ.)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Музылева И.В., Языкова Л.Н., Мещеряков В.Н. Применение метода пространства состояний для обобщенной системы типа «один вход—один выход» // Вестник кибернетики. 2022. №4(48). С. 59–68 [Muzyleva I.V., Yazykova L.N., Meshcheryakov V.N. Application of the State Space Method for a Generalized Single Input Single Output System. Proceedings in Cybernetics. 2022;(4):59-68. (In Russ.)]. https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-59-68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Музылева И.В., Языкова Л.Н., Мещеряков В.Н. Применение метода пространства состояний для обобщенной системы типа «один вход—один выход» // Вестник кибернетики. 2022. №4(48). С. 59–68 [Muzyleva I.V., Yazykova L.N., Meshcheryakov V.N. Application of the State Space Method for a Generalized Single Input Single Output System. Proceedings in Cybernetics. 2022;(4):59-68. (In Russ.)]. https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-59-68.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герман-Галкин С. Г., Карташев Б.А., Литвинов С. Н. Модельное проектирование электромеханических мехатронных модулей движения в среде SimInTech. М.: ДМК Пресс, 2021. 494 с. [German-Galkin S. G., Kartashov B.A., Litvinov S. N. Model design of electromechanical mechanisms of mechatronic motion in the SimInTech environment. Moscow: DMK Press Publ.; 2021. 494 p. (In Russ.)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Герман-Галкин С. Г., Карташев Б.А., Литвинов С. Н. Модельное проектирование электромеханических мехатронных модулей движения в среде SimInTech. М.: ДМК Пресс, 2021. 494 с. [German-Galkin S. G., Kartashov B.A., Litvinov S. N. Model design of electromechanical mechanisms of mechatronic motion in the SimInTech environment. Moscow: DMK Press Publ.; 2021. 494 p. (In Russ.)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пахомов А.Н., Коротков М.Ф., Федоренко А.А. Модальное управление электроприводом переменного тока // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2021. №3(36). С. 70–74 [Pakhomov A.N., Korotkov M.F., Fedorenko A.A. Alternating current electric drive modal control. The Siberian Aerospace Journal. 2021;(3):70-74. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/ofyhgx.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пахомов А.Н., Коротков М.Ф., Федоренко А.А. Модальное управление электроприводом переменного тока // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2021. №3(36). С. 70–74 [Pakhomov A.N., Korotkov M.F., Fedorenko A.A. Alternating current electric drive modal control. The Siberian Aerospace Journal. 2021;(3):70-74. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/ofyhgx.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Деруссо П.М., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления / пер. с англ. Р.Т. Янушевского; под ред. М.В. Меерова. М.: Наука, 1970. 620 с. [Derusso P.M., Roy R., Claws C. State Space in the Control Theory. Moscow: Nauka Publ.; 1970. 620 p. (In Russ.)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Деруссо П.М., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления / пер. с англ. Р.Т. Янушевского; под ред. М.В. Меерова. М.: Наука, 1970. 620 с. [Derusso P.M., Roy R., Claws C. State Space in the Control Theory. Moscow: Nauka Publ.; 1970. 620 p. (In Russ.)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. М.: Академия, 2005. 304 с. [Terekhov V. M., Osipov O.I. Electric Drive Control Systems. Moscow: Academia Publ.; 2005. 304 p. (In Russ.)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. М.: Академия, 2005. 304 с. [Terekhov V. M., Osipov O.I. Electric Drive Control Systems. Moscow: Academia Publ.; 2005. 304 p. (In Russ.)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Филиповский В.М. Системы управления в пространстве состояний. СПб., 2022. 75 с. [Filipovskiy V.M. Control systems in the state space. St. Petersburg; 2022. 75 p. (In Russ.)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Филиповский В.М. Системы управления в пространстве состояний. СПб., 2022. 75 с. [Filipovskiy V.M. Control systems in the state space. St. Petersburg; 2022. 75 p. (In Russ.)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Панкратов В.В., Зима Е.А., Нос О.С. Специальные разделы современной теории автоматического управления. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. 219 с. [Pankratov V.V., Zima E.A., Nos O.S. Special Sections of Contemporary Automatic Control Theory. Novosibirsk: Publishing House of the Novosibirsk State Technical University; 2007. 219 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/tgvwav.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Панкратов В.В., Зима Е.А., Нос О.С. Специальные разделы современной теории автоматического управления. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. 219 с. [Pankratov V.V., Zima E.A., Nos O.S. Special Sections of Contemporary Automatic Control Theory. Novosibirsk: Publishing House of the Novosibirsk State Technical University; 2007. 219 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/tgvwav.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Синтез систем автоматического управления методом модального управления / В.В. Григорьев [и др.]. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007. 108 с. [Grigor'ev V.V., Zhuravleva N.V., Luk'yanova G.V., Sergeev K.A. Synthesis of Automatic Control Systems Using the Modal Control Method. St. Petersburg: SPbGU ITMO; 2007. 108 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/zaqzip.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Синтез систем автоматического управления методом модального управления / В.В. Григорьев [и др.]. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007. 108 с. [Grigor'ev V.V., Zhuravleva N.V., Luk'yanova G.V., Sergeev K.A. Synthesis of Automatic Control Systems Using the Modal Control Method. St. Petersburg: SPbGU ITMO; 2007. 108 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/zaqzip.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Автоматизированные системы управления электроподвижным составом. Ч. 1: Теория автоматического управления / под ред. Л.А. Баранова, А.Н. Савоськина. М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2014. 400 с. [Baranov L.A., Savos'kin A.N. (eds.) Automated Electric Rolling Stock Control Systems. Part 1: Automatic Control Theory. Moscow: Educational and Methodological Center for Education in Railway Transport; 2014. 400 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/xmsual.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Автоматизированные системы управления электроподвижным составом. Ч. 1: Теория автоматического управления / под ред. Л.А. Баранова, А.Н. Савоськина. М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2014. 400 с. [Baranov L.A., Savos'kin A.N. (eds.) Automated Electric Rolling Stock Control Systems. Part 1: Automatic Control Theory. Moscow: Educational and Methodological Center for Education in Railway Transport; 2014. 400 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/xmsual.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фащиленко В. Н. Регулируемый электропривод насосных и вентиляторных установок горных предприятий. М.: Горная книга, 2011. 260 с. [Fashchilenko V. N. Adjustable Electric Drive for Pumping and Fan Installations at Mining Enterprises. Moscow: Gornaya kniga; 2011. 260 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/raynmx.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Фащиленко В. Н. Регулируемый электропривод насосных и вентиляторных установок горных предприятий. М.: Горная книга, 2011. 260 с. [Fashchilenko V. N. Adjustable Electric Drive for Pumping and Fan Installations at Mining Enterprises. Moscow: Gornaya kniga; 2011. 260 p. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/raynmx.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анализ системы охлаждения силового тягового оборудования электровоза переменного тока серии «Ермак» / Д.О. Маломыжев [и др.] // Молодая наука Сибири: электронный научный журнал. 2021. №2(12). С. 7–17 [Malomyzhev D.O., Demin L.V., Ustinov R.I., Mel'nichenko O.V. Analysis of the Cooling System of Power Traction Equipment of Domestic AC Electric Locomotives. Molodaya nauka Sibiri: electron. scientific journal. 2021;(2):7-17. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/ivakip.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Анализ системы охлаждения силового тягового оборудования электровоза переменного тока серии «Ермак» / Д.О. Маломыжев [и др.] // Молодая наука Сибири: электронный научный журнал. 2021. №2(12). С. 7–17 [Malomyzhev D.O., Demin L.V., Ustinov R.I., Mel'nichenko O.V. Analysis of the Cooling System of Power Traction Equipment of Domestic AC Electric Locomotives. Molodaya nauka Sibiri: electron. scientific journal. 2021;(2):7-17. (In Russ.)]. EDN: https://www.elibrary.ru/ivakip.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Автоматизация электроподвижного состава / под ред. А.Н. Савоськина. М.: Транспорт, 1990. 312 с. [Savos'kin A.N. (ed.) Electric rolling stock automation. Moscow: Transport Publ.; 1990. 312 p. (In Russ.)].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Автоматизация электроподвижного состава / под ред. А.Н. Савоськина. М.: Транспорт, 1990. 312 с. [Savos'kin A.N. (ed.) Electric rolling stock automation. Moscow: Transport Publ.; 1990. 312 p. (In Russ.)].</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
