Управление электромеханическими системами с упругими связями при ограниченной мощности исполнительных устройств

• Автор: Копылова, Лариса Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ УПРУГОМАССОВЫМИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
1.1. Общая оценка электромеханических систем с упругими связями как объектов управления
1.2. Анализ электромеханических систем с подчиненным регулированием координат
1.3. Управление электромеханическими системами с использованием регуляторов и наблюдателей состояния
1.4. Проблемы ограничения координат в системах модального управления
Выводы
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ В РЕЖИМАХ ОГРАНИЧЕНИЯ
ТОКА СИЛОВЫХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Вводные замечания
2.1. Особенности управления упругомассовой системой с использованием задатчика интенсивности и канала токоограничения
2.2. Исследование особенностей классического полиномиального управления ЭМС в режимах токоограничения
2.3. Анализ возможностей управления токоограничением с использованием
компенсационных полиномиальных регуляторов
Выводы
ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В РЕЖИМАХ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА
СИЛОВОЙ ЦЕПИ
Вводные замечания
3.1. Коррекция контура токовой отсечки с помощью компенсационного регулятора
3.2. Частотная коррекция контура токовой отсечки в системах со статическими регуляторами состояния
3.3. Особенности синтеза контура токовой отсечки в астатических системах

Выводы
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ТОКООГРАНИЧЕНИЯ
В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ЭМС
Вводные замечания
4.1. ЭМС с упругостями I и II рода
4.2. Работа электромеханических систем без задатчиков интенсивности
в напряженном повторно-кратковременном режиме
4.3. Применение полученных решений для систем переменного тока
с векторным управлением переменными
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ сокращен™
АКОР — аналитическое конструирование оптимальных регуляторов
АФЧХ — амплитудно-фазовая частотная характеристика
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
ЗИ - задатчик интенсивности
ИД - интегрально-дифференциальный
МО - моментная отсечка
МУ - модальное управление
НЭ - нелинейный элемент
ОС - обратная связь
ОУ - объект управления
П - пропорциональный
ПИ - пропорционально-интегральный
ПИД - пропорционально-интегрально-дифференциальный
ПФ - передаточная функция
РНС — регулятор и наблюдатель состояния
PC - регулятор состояния
САУ - система автоматического управления
СП - силовой преобразователь
ТО - токовая отсечка
УТО - упреждающее токоограничение
УУ - управляющее устройство
ХП - характеристический полином
ЭМС - электромеханическая система
ЭП - электропривод

Рассмотрим способы ограничения переменных, которые можно применять совместно с модальными регуляторами.
Не вызывает сомнений то, что для ограничения темпа изменения управляющего воздействия в подобных системах допустимо применять задатчики интенсивности 1-го и 2-го порядка (рис. 1.12, а, б). ЗИ настраивается на максимально допустимое значение тока электродвигателя при пуске с номинальным моментом. Он не входит в замкнутый линейный контур управления, поэтому не влияет на выполнение условий его устойчивости и позволяет обеспечить изменение скорости ЭП «в большом» с максимально возможным темпом и заданным качеством, поскольку размыкания контура управления в переходных режимах не происходит. Причем, если объект имеет высокий порядок (например, обусловленный наличием упругой кинематической передачи между валом двигателя и рабочим органом), и в системе наблюдаются значительные форсировки, то целесообразнее использовать ЗИ второго порядка (рис. 1.12,6), так как он не только формирует необходимый темп нарастания задающего сигнала, но и ограничивает рывок (максимальный бросок тока) в начальный момент пуска.

Переходные процессы пуска ЭМС, структурная схема которой изображена на рис. 1.6, с номинальным моментом на валу, полученные моделированием средствами программного комплекса МАТЬАВ, приведены на рис. 1.13. Для ограничения тока в первом случае используем ЗИ первого порядка (кривая 1) и во втором случае - ЗИ второго порядка (кривая 2). Как видно из графиков, ЗИ второго порядка позволяет существенно снизить максимальное значение тока в начале переходного процесса.