Анализ и синтез робастных систем управления электроприводами постоянного тока на основе полиномиальных методов

• Автор: Волков, Михаил Анатольевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 219 с. : ил.

1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ И ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
1Л. Вводные замечания
1.2. Обзор основных методов синтеза систем управления электроприводом
1.2.1. Синтез систем подчинённого регулирования
1.2.2. Метод логарифмических амплитудных частотных характеристик
1.2.3. Корневой метод
1.2.4. Метод корневого годографа
1.2.5. Синтез с применением интегральных оценок качества
1.2.6. Аналитический синтез
1.2.7. Синтез полиномиальными методами
1.3. Анализ систем управления электроприводом
1.4.1. Причины нестабильности характеристик систем автоматического управления электроприводом
1.4.2. Оценка чувствительности систем
1.4.3. Робастные системы
1.4.4. Адаптивные системы
1.5. Система электропривода как объект управления
1.6. Постановка задач исследования
2. МЕТОДЫ ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ АЛГЕБРЫ ДЛЯ ЗАДАЧ СИНТЕЗА РЕГУЛЯТОРОВ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
2.1. Общие замечания
2.2. Обобщенная модель объекта управления
2.3. Основные положения метода
2.4. Решения полиномиального уравнения
2.4.1. Минимальное решение

2.4.2. Общее решение
2.5. Стандартные распределения корней
2.6. Программа для синтеза регуляторов
2.7. Синтез регуляторов контура тока
2.8. Выводы по главе
3. ПРИМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТНЫХ ОЦЕНОК ДЛЯ АНАЛИЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
3.1. Коэффициентные оценки устойчивости, качества и их чувствительности к параметрическим возмущениям
3.2. Анализ системы управления электроприводом с использованием коэффициентных оценок
3.2.1. Расчет коэффициентных оценок и их чувствительностей
3.2.2. Влияние изменения коэффициента усиления преобразователя
3.2.3. Влияние изменения сопротивления якоря
3.2.4. Оптимизация параметров робастного регулятора по минимуму чувствительности
3.3. Описание программы "ПолиАнализ"
3.4. Об использовании коэффициентных оценок в цифровых системах
3.5. Выводы по главе
4. СИНТЕЗ И АНАЛИЗ КОНТУРА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОЛИНОМИАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИ
4.1. Синтез регуляторов скорости
4.2. Анализ систем регулирования скорости
4.2.1. Система регулирования скорости с двухмассовым объектом
4.2.2. Система регулирования скорости с одномассовым объектом
4.3. Моделирование синтезированных систем регулирования скорости
4.3.1. Система регулирования скорости с двухмассовым объектом
4.3.2. Система регулирования скорости с одномассовым объектом
4.4. Оптимизация контура регулирования скорости
4.4.1. Система регулирования скорости с двухмассовым объектом
4.4.2. Система регулирования скорости с одномассовым объектом
4.5. Исследование влияния помех на работу САР скорости

4.6. Вычислительные эксперименты на уточнённой модели электропривода
4.6.1. Модель системы ТП-ДПТ
4.6.2. Результаты моделирования САР тока
4.6.3. Результаты моделирования САР скорости
4.7. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АЛГОРИТМ ЕВКЛИДА
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. МАТЕРИАЛЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

где i - количество интегрирующих звеньев в объекте; Р(р) и 0(р) - взаимно простые полиномы от р степени пр и riQ соответственно, не имеющие нулей в точке р = 0.
На объект регулирования действуют две группы сигналов: первая — управляющие воздействия, поступающие на вход объекта и позволяющие выполнять сам процесс управления объектом; вторая — возмущающие воздействия, приложенные к объекту управления и вызывающие нежелательное изменение выхода объекта управления независимо от управляющего воздействия.
Будем полагать, что к объекту приложено одно управляющее и одно возмущающее воздействия. Тогда передаточную функцию объекта регулирования можно представить в следующем виде:
Pu{p)Pf(p)
К(р) = Wou{pWof{p)=- -» (2Л)
Ри fQu{p)Of{p)
где W0„(p) и Wfip) — части объекта, расположенные до и после точки приложения возмущающего воздействия; Ри(р), Pjip), Quip), Qjip) ~ полиномы отр, не имеющие нулей в точкер = 0.
Структурная схема объекта управления представлена на рис. 2.1. Здесь u(t), fit) - управляющее и возмущающее воздействия соответственно, y{t) -регулируемая величина.
Рис. 2.1. Структурная схема объекта управления
2.3. Основные положения метода
Метод полиномиальных уравнений (л-уравнений) оперирует полиномами (степенными многочленами) - широко известными объектами математических вычислений. Те возможности, которые предоставляет этот метод, обусловлены свойствами самих полиномов.
u(t)
К»(р
РМ
piuQM
At) W
PfiP)
y(f>
р Ь/р)