Беспоисковый метод расчета настроек регуляторов на минимум квадратичного критерия

• Автор: Бурцева, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Аналитический обзор различных методов настройки регуляторов

1.1. Классификация существующих методов параметрической оптимизации

1.2. Метод Дудникова Е.Г

1.3. Метод Ротача В.Я

1.4. Метод В.Р. Сабанина и Н.И. Смирнова

1.5. Метод многомерного сканирования Вишняковой Ю.Н

1.6. Метод определения настроек по номограммам

1.7. Метод масштабирования

1.8. Метод Циглера-Никольса

1.9. Метод Чина-Хронеса-Ресвика
1.10. Адаптивный метод автоколебаний Ротача В.Я
1.11. Адаптивный метод синусоидальных сигнальных воздействий Ротача В.Я
1.12. Адаптивный метод, использующий переходную характеристику системы Ротача В.Я
1.13. Метод, использующий технологию перенастройки замкнутых систем (ТПЗС)
1.14. Метод Куна - «правило Т-суммы»
1.15. Метод Латцеля - бетрагсадаптация
1.16. Метод ВТИ
1.17. Метод Кеслера - бетрагсоптимум
1.18. Метод настройки с использованием логарифмической амплитудной частотной характеристики (ЛАЧХ)
1.19. Метод прямого адаптивного управления
1.20. Анализ состояния существующих методов
1.21. Выводы по главе
Глава 2. Теоретические основы параметрической оптимизации
универсальным беспоисковым методом
2.1. Постановка задачи
2.2. Определение передаточной функции оптимального регулятора
2.2.1. Определение оптимального регулятора относительно задающего воздействия
2.2.2. Определение оптимального регулятора относительно внешнего возмущения
2.2.3. Определение оптимального регулятора относительно внутреннего возмущения
2.3. Расчет оптимальных настроек линейных регуляторов
2.4. Выводы по главе
Глава 3. Оптимизационные расчеты для типовых алгоритмов регуляторов
и различных моделей объектов в одноконтурных АСР
3.1. К проблеме выбора настроек на примере ПИД регулятора
3.1.1. Проведение оптимизации по каналу задания
3.1.2. Проведение оптимизации по каналу внутреннего воздействия
3.1.3. Выбора единственной настройки
3.2. Проведение параметрического синтеза типовых ПИ, П и ПИД
регуляторов для различных объектов
3.2.1. Определение настроек ПИ регулятора
3.2.2. Определение настроек П регулятора
3.2.3 Определение настроек ПИД регулятора
3.3. Выбор оптимальной структуры линейного регулятора для объекта без самовыравнивания
3.4. Расчет настроек типовых регуляторов с объектом без запаздывания

3.4.1. Расчет настроек ПИ регулятора
3.4.2. Расчет настроек ГГИД регулятора
3.4.3. Расчет настроек П регулятора
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Оптимизационные расчеты для типовых алгоритмов регуляторов и различных моделей объектов в неодноконтурных АСР
4.1. Расчет параметров настройки каскадной системы регулирования .
4.1.1. Расчет параметров настройки традиционным методом
4.1.2. Предварительный расчет параметров настройки УБМ
4.1.3. Исследование влияния постоянных времени сглаживателя при нахождении настроек универсальным беспоисковым методом
4.2. Расчет параметров настройки системы регулирования с дифференциатором
4.2.1. Расчет параметров настройки традиционным методом
4.2.2. Предварительный расчет параметров настройки универсальным беспоисковым методом
4.2.3. Исследование влияния постоянных времени сглаживателя при нахождении настроек универсальным беспоисковым методом
4.3. Выводы по главе
Глава 5. Оптимизационные расчеты для нетиповых алгоритмов
регуляторов и различных моделей объектов в одноконтурных АСР
5.1. Расчет параметров настройки ПД регулятора для объектов различного вида
5.2. Пример расчета параметров настройки ПДД регулятора для объектов различного вида
5.3. Пример расчета параметров настройки ПИДД регулятора для объектов различного вида

1.20. Анализ состояния существующих методов
Изучив современные методы расчета настроек регуляторов, можно судить об актуальности создания простого, безытерационного метода расчета настроек линейных алгоритмов регулирования любой сложности. Стоит задача разработать метод, с помощью которого можно было бы рассчитывать настройки ПД и более сложных, чем ПИД алгоритмов. На основании этого необходимо разработать программу, которая была бы доступна и понятна любому пользователю. Важна разработка компьютерных программ параметрической оптимизации и моделирования одноконтурных и двухконтурных систем. Еще одной задачей является создание именно универсального метода расчета настроек любого алгоритма. Для удобства пользователя необходимо создать практические рекомендации по использованию универсального беспоискового метода.
1.21. Выводы по главе
Проведена классификация существующих методов параметрической оптимизации. Выделены достоинства и недостатки, присущие каждой из изложенных методик. Все рассмотренные методы дают ориентировочные значения параметров настройки, которые в процессе эксплуатации могут меняться, поэтому важно разработать именно простой метод параметрической оптимизации.
Наиболее совершенные методы не дают рекомендаций по расчету сложных алгоритмов (пропорционально-дифференциальный в квадрате (ПДД), пропорционально-интегрально-дифференциальный в квадрате (ПИДД)). Существуют специализированные программы, которые требуют большого числа итераций для поиска настроек, поэтому ставится задача о разработке простого, беспоискового алгоритма, с помощью которого можно получить удовлетворительные с точки зрения запаса устойчивости и качества переходные характеристики.