Синтез систем активного экранирования внешнего техногенного магнитного поля промышленной частоты внутри заданной области пространства

Abstract

Разработан метод синтеза системы активного экранирования внешнего техногенного магнитного поля промышленной частоты внутри заданной области пространства с помощью управляемых источников магнитного поля. Задача синтеза системы активного экранирования внешнего магнитного поля сводится к решению задачи нелинейного программирования c ограничениями. Эта задача решается методом последовательного квадратичного программирования, когда вычисления целевой функции и ограничений выполняются на основании закона Био - Савара - Лапласа. Приведены примеры синтеза систем активного экранирования внешнего техногенного магнитного поля промышленной частоты внутри заданной области пространства для различных управляемых источников магнитного поля. Показана высокая эффективность синтезированных систем при малой чувствительности к изменению параметров и структуры моделей объектов управления и возмущающих воздействий.Проведен синтез систем активного экранирования техногенного магнитного поля, создаваемого различными воздушными линиями электропередачи внутри заданной области пространства, с помощью управляемых источников магнитного поля. Синтез сводится к решению задачи многокритериального нелинейного программирования c ограничениями, в которой вычисления целевых функций и ограничений выполняются на основании закона Био - Савара - Лапласа. Задача решается методом стохастической мультиагентной оптимизации мультироем частиц, что позволяет существенно сократить время решения. Приведены результаты синтеза систем активного экранирования для различных типов ЛЭП и с различным количеством управляемых обмоток. Показана возможность существенного снижения уровня индукции исходного магнитного поля внутри заданной области пространства.Проведен анализ пространственно-временного распределения техногенного магнитного поля, создаваемого различными воздушными линиями электропередачи (ВЛ ЛЭП) внутри заданной области пространства. Приведены рекомендации по проектированию систем активного экранирования магнитного поля ЛЭП. Приведены результаты синтеза системы активного экранирования магнитного поля, создаваемого одноцепной ЛЭП ВЛ 110 кВ с опорой типа "треугольник" вращающегося магнитного поля с полной поляризацией в жилом пятиэтажном доме, расположенном вблизи ЛЭП. Система содержит три компенсационные обмотки и позволяет снизить уровень индукции исходного магнитного поля до санитарных норм практически во всем рассматриваемом пространстве жилого дома. Эффективность системы активного экранирования составляет около 8.

Розроблено метод синтезу системи активного екранування зовнішнього техногенного магнітного поля промислової частоти всередині заданої області простору за допомогою керованих джерел магнітного поля. За- дача синтезу системи активного екранування зовнішнього магнітного поля зводиться до вирішення задачі не- лінійного програмування з обмеженнями. Ця задача вирішується методом послідовного квадратичного програмування, в якій обчислення цільової функції та обмежень виконуються на підставі закону Біо–Савара– Лапласа. Наведені приклади синтезу систем активного екранування зовнішнього техногенного магнітного поля промислової частоти всередині заданої області простору для різних керованих джерел магнітного поля. Показана висока ефективність синтезованих систем при малій чутливості до зміни параметрів і структури моделей об'єктів керування і збурюючих впливів.

The method of active screening system synthesis by power frequency external technogenic magnetic field inside a given region of space using controlled magnetic fields is given. The problem of magnetic fields active screening system synthesis is reduced to solving a nonlinear programming problem with constraints, which is solved by sequential quadratic programming. Calculation of goal function and constraints based on the Biot−Savart−Laplace. Examples of external technogenic magnetic field inside a given region of space active screeningin system synthesis with different controlled magnetic fields are given. The high efficiency of the synthesized system with low sensitivity to changes of parameters and structure of plant models and disturbances is given.