Теория и методы синтеза многомерных систем автоматического управления с динамическим компенсатором в форме периодических структур обратных операторов

Теория и методы синтеза многомерных систем автоматического управления с динамическим компенсатором в форме периодических структур обратных операторов

Автор: Тян, Владимир Константинович

Шифр специальности: 05.13.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2008

Место защиты: Самара

Количество страниц: 250 с. ил.

Артикул: 4580999

Автор: Тян, Владимир Константинович

Стоимость: 250 руб.

Теория и методы синтеза многомерных систем автоматического управления с динамическим компенсатором в форме периодических структур обратных операторов  Теория и методы синтеза многомерных систем автоматического управления с динамическим компенсатором в форме периодических структур обратных операторов 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1 Обзор методов решения обратных задач.
1.1 Проблемы решения некорректных и обратных задач.
1.2 Методы решения операторного уравнения в корректной постановке по
А.Н. Тихонову.
1.2.1 Метод подбора
1.2.2 Квазирешение.
1.2.3 Уравнение М.М. Лаврентьева.
1.2.4 Метод квазиобращения.
1.3 Метод регуляризации. Определение регуляризующего оператора и способы его построения
1.3.1 Вариационный способ построения регуляризирующих операторов
1.3.2 Построение регуляризирующего оператора для интегральных уравнений
первого рода типа свертки, основанное на использовании интегральных преобразований Фурье, Лапласа, Меллина
1.3.3 Способ построения РО, основанный на использовании спектра
оператора А.
1.4 Трудные проблемы теории управления.
1.5 Состояние решения проблем синтеза инвариантных и автономных систем управления
1.6 Обратные задачи динамики ТАУ.
1.7 Динамическая и статическая развязка каналов
2 Структурное представление обратных операторов
2.1 Решение интегральных уравнений первого рода вольтеррова типа. Проблема компактных операторов в системах реального времени
2.2 Структурное представление обратных операторов в банаховом пространстве
2.3 Синтез стабилизирующего оператора с использованием упрощенного представления операторного уравнения Лаврентьева М.М
2.4 Системы интегральных уравнений первого рода вольтеррова типа.
2.4.1 Решение систем интегральных уравнений первого рода вольтеррова типа
2.5 Анализ точности решений систем интегральных уравнений первого рода вол ьтеррова типа.
2.5.1 Анализ точности решений интегральных уравнении первого рола вольтеррова типа
2.5.2 Анализ точности решений систем интегральных уравнений первою рода вольтеррова типа
2.5.2.1 Анализ точности решений систем интегральных уравнений первого рода вольтеррова типа с различной правой частью
2.6 Структурное представление решения системы алгебраических уравнений.
Нахождение обратных матриц.
3 Синтез автономных систем управления с минимально фазовым линейным объектом с применением теории фундаментальных структур
3.1 Решение интегрального уравнения первого рода вольтеррова типа в некорректных задачах теории управления
3.2 Синтез автономных линейных систем управления. Редукция синтеза многомерных линейных систем управления к синтезу одномерных САУ с типовым объектом управления.
3.2.1 Структурное представление обратной передаточной матрицы объекта управления в задачах синтеза автономных многомерных линейных система управления
3.2.2 Исследование фундаментальной структуры многомерного объекта управления
3.2.2.1 Исследование фундаментальной структуры многомерною объекта управления в частотной области
3.2.2.2 Исследование фундаментальной структуры многомерного объекта управления во временной области.
3.2.2.3 Методы повышения степени развязки контуров управления в системах реального времени
3.2.2.4 Оценка точности структурного представления обратной передаточной матрицы. Исследование ширины интервала регуляризации
3.2.3 Редукция синтеза многомерной САУ к синтезу совокупности одномерных САУ с типовым объектом управления.
3.3 Синтез дискретных автономных систем управления с минимально фазовыми линейными объектами управления с применением теории фундаментальных структур
3.3.1 Структурное представление обратной передаточной матрицы многомерног о объекта управления с дискретным временем.
3.3.2 Диализ динамических свойств дискретного объекта управления и фундаментальной структуры.
3.3.3 Анализ частотных свойств дискретного объекта управления с фундаментальной структурой.
3.3.4 Редукция многомерного объекта управления к совокупности одномерных типовых объектов с дискретным временем.
3.3.5 Синтез редуцированной замкнутой системы управления с дискретным временем
4 Синтез инвариантных систем с минимально и неминимально фазовыми линейными
объектами управления с применением теории фундаментальных струк тур.
4.1 Проблемы синтеза многомерных систем управления с минимально фазовыми
ОУ, инвариантных к внешним возмущающим воздействиям.
4.2 Теория фундаментальных структур в некорректных задачах синтеза
инвариантных систем управления
4.2.1 Синтез САУ, инвариантной к наблюдаемой помехе, приложенной к выходу ОУ.
4.2.1.1 Синтез САУ по возмущению с одномерным объектом управления и непрерывным временем
4.2.1.2 Синтез САУ гго возмущению с многомерным объектом управления и непрерывным временем
4.2.2 Синтез САУ, инвариантной к ненаблюдаемой помехе, приложенной к входу многомерного ОУ. Исследование корректирующего звена на степень подавления помехи.
4.2.3 Синтез САУ, инвариантной к ненаблюдаемой помехе, приложенной к выходу многомерного ОУ
4.3 Проблемы синтеза инвариантных многомерных систем управления с
неминимально фазовыми ОУ
4.3.1 Анализ частотных и временных характеристик системы вещественно сопряженная фундаментальная структура неминимально фазовый объект управления
4.3.2 Синтез САУ, инвариантной к наблюдаемой помехе, приложенной к выходу многомерног о неминимально фазового ОУ.
5 Синтез комбинированных систем автоматического управления обобщенного вида с применением фундамент альных структур
5.1 Исследование обобщенной комбинированной СДУ с многомерным ОУ с двумя входами и двумя выходами ТРДДФ
5.1.1 Исследование автономности комбинированной САУ.
5.1.2 Исследование инвариантности комбинированной САУ ТРДДФ
5.1.2.1 Исследование инвариантности системы к ненаблюдаемому векторному возмущению на входе ОУ
5.1.2.2 Исследование инвариантности системы к ненаблюдаемому векторному возмущению на выходе ОУ
5.1.2.3 Исследование инвариантности системы к наблюдаемому векторному возмущению на выходе ОУ.
5.1.3 Исследование влияния корректирующего звена КЗ на инвариантность к ненаблюдаемой помехе на входе ОУ комбинированной САУ.
5.2 Исследование комбинированной САУ с многомерным ОУ с тремя входами и тремя выходами
5.2.1 Исследование автономности комбинированной САУ с многомерным ОУ
без корректирующего звена.
5.2.2 Исследование инвариантности САУ с многомерным ОУ без корректирующего звена
5.2.3 Исследование автономности комбинированной САУ с многомерным 3x3 ОУ с корректирующим звеном КЗ.
5.2.4 Исследование инвариантности комбинированной САУ с многомерным ОУ с корректирующим звеном.
5.3 Исследование форсирующею звена в обобщенной комбинированной САУ с многомерным ОУ
5.4 Синтез цифровых многомерных систем управления с использованием
фундаментальных структур.
5.4.1 Цифровые обобщенные комбинированные САУ с многомерным
объектом управления с тремя входами и тремя выходами
5.4.1.1 Исследование автономности цифровой комбинированной САУ с многомерным ОУ 3x3 без корректирующего звена.
5.4.1.2 Исследование инвариантности цифровой комбинированной САУ с многомерным ОУ без корректирующего звена.
5.4.1.3 Исследование автономности цифровой комбинированной САУ с многомерным ОУ с корректирующим звеном.
5.4.1.4 Исследование инвариантности цифровой комбинированной САУ с многомерным объектом управления с корректирующим звеном.
5.4.2 Цифровая обобщенная комбинированная САУ с многомерным объектом
управления ТРДДФ
5.4.2.1 Исследование автономности цифровой комбинированной САУ с
многомерным ОУ без корректирующего звена
6 Разработка и реализация промышленных систем управления технологическими процессами
6.1 Синтез САУ технологическим процессом наложения полимерной изоляции
6.1.1 Обоснование необходимости автоматизации технологического процесса наложения полимерной изоляции с применением теории фундаментальных структур
6.1.2 Линеаризованная модель обобщенного показателя качества информационного кабеля
6.1.3 Анализ промышленной САУ технологическим процессом экструзии полимерной изоляции.
6.1.4 Синтез САУ технологическим процессом экструзии полимерной изоляции с использованием фундаментальных структур
6.2 Синтез САУ турбореактивным двигателем форсированным двухконтурным
ТРД ДФ с использованием фундаментальной структуры в среде .
i французской фирмы i i
6.2.1 Синтез элементов обобщенной комбинированной САУ ТРД ДФ в среде .
6.2.2 Синтез и анализ обобщенной комбинированной САУ ТРД ДФ в среде .
Заключение
Литература


В шестом разделе изложены способы реализации предлагаемых методов синтеза многомерных систем управления на базе промышленных контроллеров фирмы i i, а также возможные примеры реализации результатов диссертационной работы в промышленности. Рассмотрена система автоматического управления обобщенным показателем информационного кабеля, реализованная также с помощью фундаментальных структур. Для достижения заданных показателей качества, сформулированных в виде требований к параметрам кабеля, необходимо решить ряд задач. Одной из основных проблем является исследование зависимости обобщенного показателя качества от параметров кабеля. В качестве обобщенного показателя качества, как правило, принимается волновое сопротивление кабеля. Таким образом, указанная проблема трансформируется к задаче декомпозиции волнового сопротивления кабеля по его параметрам. Рассмотрены САУ турбореактивным двигателем с многомерной передаточной матрицей ОУ, исследованы динамические свойства системы управления, синтезированной с применением фундаментальной структуры в среде программирования . Результаты внедрения и моделирования систем управления подтвердили возможность использования изложенной теории для синтеза многомерных систем управления с использованием современных контроллеров, ориентированных в значительной мере на управление одномерными объектами. В.В. Председателю диссертационного совета . I. Куликовскому, под чьим председательством прошли зашиты обеих диссертаций заведующему кафедрой АУТС СамГТУ д. Э.Я. Рапопорту за ценные указания и замечания, способствующие решению научных задач д. Б.К. Чостковскому и В. П. Митрошину за помощь и совместную работу на различных этапах выполнения диссертации главному электронику ЗЛО СЖК, заслуженному изобретателю РФ. С.А. Кижаеву за активное участие при внедрении результатов диссертации сотруднику ЗЛО i i к. В.Н. Хохловскому за помощь в реализации результатов диссертации на современной технической базе. Решению некорректных задач, в том числе и обратных, посвящено необозримое количество научных работ. Особую роль обратные задачи играют в теории управления, суть которых состоит в обращении причинно следственных связей. Подкласс обратных задач, связанных с синтезом и функционированием систем управления, принято относить к задачам управления в отличие от задач интерпретации. Отличительной чертой обратных задач управления является необходимость их физической реализации, что усложняет их решение. С решением обратных задач связан синтез как одномерных, так и многомерных систем управления, причем синтез многомерных систем управления усложнен решением задач достижения автономности и инвариантности управления многосвязными системами. Как будет показано ниже, проблема редукции синтеза многомерного объекта управления к синтезу совокупности одномерных объектов связана с проблемой обращения операторных передаточных функций динамической компенсацией, которая является центральной в теории управления линейными объектами 5. Специалистами автоматического управления исследованы различные аспекты теории автоматического управления, связанные с решением обратных задач , 5, которые будут рассмотрены ниже. Однако системный подход к их решению, без сомнения, принадлежит академику А. Н.Тихонову и его научной школе , . Перечень важных некорректных задач, частично упомянутый во Введении, подтверждает фундаментальность данного научного направления, которое является основой для решения поставленных задач. Принципиально новый подход к решению некорректных задач, как известно, возник в связи с противоречием, возникшим с потребностью решения ряда задач практики и корректной постановкой задач математической физики, введенной Ж. Адамаром. Ввиду важности указанных задач рассмотрим некоторые фундаментальные понятия, связанные с обратными и некорректными задачами. Класс некорректно поставленных задач характеризуется тем, что малым изменениям исходных данных соответствуют большие изменения решений, что противоречит физической детерминированности изучаемых явлений и эго свидетельствует о неприемлемости полученного результата.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.236, запросов: 244