Optimal Acceleration or Braking of Massive Flywheels at the Strength Limit

I. A. Brigadnov; Бригаднов И. А.; V. V. Maksarov; Максаров В. В.; J C Olt; Ольт Ю.

doi:10.31857/S0572329922100051

Optimal Acceleration or Braking of Massive Flywheels at the Strength Limit

Authors: Brigadnov I.A.¹, Maksarov V.V.¹, Olt JC²
Affiliations:
1. Saint-Petersburg Mining University
2. Estonian University of Life Sciences
Issue: No 2 (2023)
Pages: 30-41
Section: Articles
URL: https://rjmseer.com/1026-3519/article/view/672807
DOI: https://doi.org/10.31857/S0572329922100051
EDN: https://elibrary.ru/DFJQDR
ID: 672807

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

The article poses and solves the problem on time-optimal control of the quasi-static acceleration or deceleration of a massive flywheel by taking into account the strength properties of the material. The dependence of optimal regimes on parameters is investigated and features of optimal regimes are revealed. For disk and long cylindrical flywheels, universal optimal modes of acceleration or deceleration that can be used in the design or operation of inertial energy storage devices are built.

Keywords

massive flywheel, inertial energy storage, elastic limit, time-optimal control, classical and mixed control modes

About the authors

I. A. Brigadnov

Saint-Petersburg Mining University

Email: jyri.olt@emu.ee
St. Petersburg, 199106 Russia

V. V. Maksarov

Saint-Petersburg Mining University

Email: maks78.54@mail.ru
St. Petersburg, 199106 Russia

J C Olt

Estonian University of Life Sciences

Author for correspondence.
Email: jyri.olt@emu.ee
Tartu, 51006 Estonia

References

Гулиа Н.В. Накопители энергии. М.: Наука, 1980. 151 с.
Гулиа Н.В. Супермаховики – из суперкарбона // Изобретатель-рационализатор. 2005. № 12 (672). С. 10–15.
Клюшников В.Д. Математическая теория пластичности. М.: Изд-во МГУ, 1979. 208 с.
Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М: Наука, 1988. 711 с.
Бригаднов И.А. Многокритериальная оценка несущей способности геоматериалов // Записки Горного института. 2016. Т. 218. С. 289–295.
Бригаднов И.А. Прямые методы решения вариационной задачи для многокритериальной оценки несущей способности геоматериалов // Записки Горного института. 2018. Т. 232. С. 368–374. https://doi.org/10.31897/PMI.2018.4.368
Троицкий В.А. Вариационные задачи оптимизации процессов управления в системах с ограниченными координатами // ПММ. 1962 Т. 26. Вып. 3. С. 431–443.
Семенов А.С., Троицкий В.А. О задаче оптимизации с ограничениями на фазовые координаты // ПММ. 1970. Т. 34. Вып. 1. С. 127–131.
Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука, 1969. 408 с.
Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1983. 392 с.
Матвеев А.С. Введение в математическую теорию оптимального управления. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2018. 195 с.
Гамкрелидзе Р.В. Основы оптимального управления. М.: URSS, 2019. 200 с.
Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Иностр. лит., 1960. 400 с.
Беляков В.М., Кравцова Р.И., Раппопорт М.Г. Таблица эллиптических интегралов. Т. 1. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 656 с.
Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы. М.: Наука, 1977. 342 с.