Разработка и сравнительное исследование семейства адаптивных систем управления двух- и трехмассовыми упругими электромеханическими объектами

• Автор: Казаков, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 223 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МНОГОМАССОВЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ УПРУГИХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
1.1. Математическое описание многомассовых нелинейных упругих механических объектов с учетом зазоров в упругих связях
1.1.1 Скоростная форма математического описания многомассовых нелинейных упругих электромеханических объектов
1.1.2 Математическая модель многомассового упругого электромеханического объекта с учетом зазоров в упругих связях
1.2. Постановка задач подавления упругих деформаций в упругих электромеханических объектах
1.2.1 Задачи подавления упругих деформаций
1.2.2 Задачи применения стационарных наблюдателей в реализации систем управления не полностью измеримыми упругими объектами
1.3. Упругие электромеханические следящие системы с подчиненным управлением
1.3.1 Типовая промышленная система с подчиненным управлением многомассовым упругим электромеханическим объектом
1.3.2. Расчетные формулы типовых настроек контурных П - регуляторов в электромеханической системе подчиненного управления
1.4. Расчет наблюдателя, модального управления и эталонной модели
1.4.1 Расчет блока стационарного наблюдателя
1.4.2 Расчет линейного (модального) управления и эталонной модели
1.5. Аналитические адаптивные системы управления с алгоритмами параметрической и сигнальной настроек

1.5.1 Полные адаптивные системы с параметрической настройкой и мажорирующими функциями
1.5.2 Упрощенные адаптивные системы с параметрической настройкой и мажорирующими функциями
1.5.3 Полные адаптивные системы с сигнальной настройкой и мажорирующими функциями
1.5.4 Упрощенные адаптивные системы с сигнальной настройкой и мажорирующими функциями старших степеней роста
1.6. Математическое описание асинхронного электродвигателя с разомкнутой системой управления
1.7 Выводы к первой главе
2. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХ- И ТРЕХМАССОВЫМИ УПРУГИМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
2.1. Двухмассовые упругие механические и электромеханические объекты
2.1.1. Исходные данные двухмассовых упругих механических и электромеханических объектов и расчет подчиненного регулирования
2.1.2. Адаптивные системы управления скоростью
2.1.3 Адаптивные системы управления положением
2.2 Трехмассовые упругие механические и электромеханические объекты
2.2.1 Исходные данные трехмассового упругого механического и электромеханического объектов и расчет подчиненного регулирования
2.2.2 Адаптивные системы управления скоростью
2.2.3 Адаптивные системы управления положением

2.3 Выводы к второй главе
3. НЕЙРОСЕТЕВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХ- и ТРЕХМАССОВЫМИ УПРУГИМИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
3.1 Основы искусственных нейронных сетей
3.1.1 Модель нейрона
3.1.2 Функции активации
3.1.3 Обучение искусственных нейронных сетей
3.2 Адаптивные нейросетевые системы управления двух- и трехмассовыми упругими электромеханическими объектами
3.2.1 Особенности использования искусственных нейронных сетей в системах управления
3.2.2 Разработка адаптивных нейросетевых систем управления положением двухмассового упругого электромеханического объекта
3.2.3 Разработка адаптивных нейросетевых систем управления положением трехмассового упругого механического объекта
3.3 Выводы к третьей главе
4. РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНОЙ ПРОГРАММЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И НАСТРОЙКИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХ- И ТРЕХМАССОВЫМИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ С УПРУГИМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ
4.1 Обзор программ моделирования и настройки систем управления
4.1.1 Программные средства отладки и моделирования
4.1.2 Совмещение программных моделей и регуляторов с работающим оборудованием
4.1.3 Стенды для полунатурных испытаний

заменена жесткой (недеформируемой), а все параметры электромеханического объекта остаются постоянными (усредненными).
Следящей системе с нелинейным и нестационарным упругим электромеханическим объектом и подчиненным управлением необходимо придать такое дополнительное аналитическое или нейросетевое адаптивное управление, чтобы в ней можно было сохранить настройки ее штатных контурных регуляторов, близкие к максимально возможным, реализующим предельное быстродействие, и при этом ее динамическое поведение оставалось бы близким к поведению типовой следящей системы с жестким объектом, постоянными параметрами и подчиненным управлением[34,42].
С целью достижения максимально возможного быстродействия одновременно с улучшением переходных процессов в следящих системах, задачи подавления упругих деформаций решаются в рамках внешнего подчиненного контура положения. Поэтому для формирования- адаптивных систем управления дифференциальные уравнения исходных упругих электромеханических объектов е подчиненным управлением записываются вплоть до внешнего контура положения.
1.4. Расчет наблюдателя? модального управления и эталонной, модели
1.4.1 Расчет блока стационарного наблюдателя
Полагаем, что параметры объекта'. (1.5) неопределенны и/или нестационарны, а все упругие связи содержат зазоры. Введем для нелинейного нестационарного упругого электромеханического объекта (1.5) некоторое линеаризованное описание с постоянными параметрами и запишем линеаризованные уравнения, в векторно-матричном виде [40]: