Алгоритмизация управления электроприводом постоянного тока в системе "электромеханический усилитель руля-человек"

• Автор: Волокитин, Вадим Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Глава 1 Методы управления электромеханическими системами с эргатической компонентой при воздействии неконтролируемых возмущений

1.1 Классификация источников неопределенностей в электромеханических системах

1.2 Алгоритмизация управления электромеханическими системами при воздействии неконтролируемых возмущений

1.3 Специфика управления электромеханическими системами с

эргатическим элементом

1.4 Цель работы и задачи исследования

Глава 2 Моделирование динамики рулевой системы автомобиля с

учетом влияния эргатической компоненты

2.1 Синтез математической модели рулевой системы автомобиля с

активными источниками параметрических возмущений

2.1.1 Основные узлы рулевой системы с параметрическими

возмущениями
2.1.2 Формализованное описание системы «человек - рулевой
механизм»
2.1.3 Модель рулевой системы с интегрированным усилителем руля
на базе электропривода постоянного тока
2.2 Моделирование системы рулевого управления автомобиля
2.2.1 Структурная модель взаимодействия человека и системы
рулевого управления
2.2.2 Анализ влияния параметрических возмущений на показатели
качества в рулевой системе
Выводы

Глава 3 Комплексный алгоритм рационального управления
электроприводом усилителя руля в условиях
параметрических возмущений
3.1 Декомпозиция комплексного алгоритма управления системы
«электромеханический усилитель руля - человек» во временных координатах
3.2 Технические составляющие комплекса критериев качества
управления
3.3 Синтез алгоритмов рационального управления
электроприводом постоянного тока
3.3.1 Структура алгоритмов непрерывного управления
3.3.2 Оптимизация параметров контура быстрых движений
3.3.3 Оптимизация параметров контура медленных движений
3.3.4 Структура алгоритмов дискретного управления
3.3.5 Моделирование режимов непрерывного и дискретного
управления при воздействии параметрических возмущений
Выводы
Глава 4 Алгоритм рационального управления в системе
«электромеханический усилитель руля - человек»
4.1 Субъективные требования, предъявляемые к рулевой системе
4.2 Классификация режимов функционирования рулевой системы автомобиля
4.3 Оптимизация параметров рулевой системы и структура
алгоритма управления
4.4 Моделирование процессов управления в рулевой системе
автомобиля
Выводы
Глава 5 Практическая реализации комплексного алгоритма
управления электромеханическим усилителем руля на базе

электропривода постоянного тока
5.1 Программно - аппаратная реализация комплексного алгоритма управления на базе микропроцессорной
системы
5.2 Сравнительный анализ результатов моделирования и
натурных экспериментов
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение В
Приложение С
Приложение Б
Приложение Е
Приложение Р
Приложение в
Приложение Н

Таким образом, основная задача системы управления ЭУР - обеспечить заданную, желаемую траекторию движения момента на РК То, инвариантную с заданной точностью к неконтролируемому дрейфу параметров электродвигателя, рулевого механизма и психо - физиологических характеристик человека. Согласно идее декомпозиции во временной области, проведено разбиение общей задачи управления на три независимых подзадачи:
- формирование эталонного момента Тоэ путем получения и анализа информации об изменении свойств рулевого управления;
- формирование эталонной (заданной) координаты нижнего уровня для воспроизведения ее электродвигателем с целью компенсации ошибки между эталонным моментом Т0э и фактическим То;
- формирование управляющего сигнала и для воспроизведения эталонной координаты электродвигателем.
Из соображения простоты реализации контура управления в качестве заданной координаты нижнего уровня выбран эталонный ток электродвигателя 1Э.
Исходя из перечисленных подзадач, сформированы три контура управления, синтез которых можно вести независимо, используя регуляторы с разнообразной структурой.
Самым быстрым по времени протекания переходных процессов является контур формирования управляющего сигнала и, а самым медленным - контур формирования эталонного момента Т0э. Это связано с тем, что в электродвигателе параметрические возмущения обусловлены электромагнитными процессами с высокой динамикой, а динамика эталонного контура формируется более медленными процессами взаимодействия оператора с рулевым управлением.
В дальнейшем приняты следующие обозначения для управляющих контуров:
- подсистема верхнего уровня - контур сверхмедленных движений (КСД) СО временем переходных процессов 1Кс;ь