Методы импульсного управления объектами с распределенными параметрами

• Автор: Ильюшин, Юрий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пятигорск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ РАСПРЕДЕЛННЫХ СИСТЕМ

1.1. Обзор методов решения нелинейных задач управления.

1.2. Основные способы передачи тепловой энергии

1.3. Определение параметров температурного поля на основе функции Грина

1.4. Методы линеаризация нелинейных распределнных систем управления .

1.5. Способы компьютерного моделирования нелинейных систем.

1.6. Математическая модель пространственноодномерного объекта управления с дискретно расположенными импульсными нагревательными элементами.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ ПОЛЕМ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

2.1. Решение задачи наблюдения температурного поля распределенных объектов.

2.2. Методика синтеза нелинейных регуляторов для распределенных одномерных объектов управления.
2.3. Стабилизация температурного поля распределенных объектов управления на основе функции Грина.
2.4. Решение задачи расположения нагревательных элементов распределенных объектов управления.
2.5. Математическая модель пмерного объекта управления
2.6. Исследование устойчивости распределенных систем при стабилизации температурного ноля
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНОПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ
3.1. Методика расчета оптимального количества нагревательных источников в зависимости от значений температурной поля
3.2. Метод определения шага дискретизации управляющих воздействий для стабилизации температурного поля трехмерного объекта
3.3. Оценка погрешности регулирования в зависимости от расположения нагревательных элементов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ КОНВЕЙЕРНОГО ТИПА С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ОБОГРЕВАТЕЛЕМ.
4.1. Введение
4.2. Туннельные печи хлебопекарного и кондитерского назначения
4.3. Туннельные печи для обжига кирпича, фарфора и других изделий.
4.4. Высокомощные карбидокремниевые нагревательные элементы туннельных печей
4.5. Расчет ваттной нагрузки и времени включения нагревательных элементов при управлении температурным полем туннельной печи при обжиге кирпича
4.6. Техническая реализация создания нагревательных элементов с импульсным нагревом и монтажнотехническая установка в туннельной печи нагревательных элементов.
4.7. Анализ устойчивости системы управления нагревом карбидокремниевого стержня
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Расчет температурного поля для трехмерного объекта
управления.
Приложение 2. Акт внедрения МИП БИОКРОН.
Приложение 3. Акт внедрения ООО Дубль.
Приложение 4. Техническое задание на НИОКР по разработки методики поиска оптимального расположения нагревательных элементов туннельной печи.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Методика расчета оптимального количества нагревательных источников в зависимости от значений температурной поля. Отличительной особенностью данной методики является ее применение к пространственно распределенным объектам при импульсном способе управления ст. Методика определения шага дискретизации управляющих воздействий для стабилизации температурного поля трехмерного объекта. Метод позволяет оптимизировать количество импульсных источников с целью снижения энергетических затрат ст. Методика синтеза нелинейных регуляторов для распределенного объекта управления. Разработанная методика позволяет расширить область применения функции Грина на задачи с распределенными параметрами. Синтезированная система управления на основе данного метода позволяет рассматривать систему как единое целое, а не как сосредоточенную идеализированную модель ст. Апробация работы. ССПС, г. Актуальные проблемы развития профессионального образования в современных социальноэкономических условиях, г. Кисловодск 2й ежегодной Всероссийской научнопрактической конференции Перспективы развития информационных технологий, г. Новосибирск VII Международной научнопрактической Перспективные вопросы мировой науки, Болгария 3й Международной научнопрактической конференции Перспективы развития информационных технологий, Новосибирск Международной Четаевской конференции, г. Казань. Структура и объм работы. Диссертационное исследование состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы состоящего из 0 источников, в том числе иностранных, содержит 3 приложения. Работа изложена на 4 страницах, содержит рисунков и таблицы. ГЛАВА 1. С появлением автоматов и механизмов, человек задался вопросом об их управлении в автоматическом режиме с минимальным участием человека. Сначала это были просто технические разработки народных умельцев, но со временем этот процесс принял очертания технической науки. Она получила название теории автоматического управления. Теория автоматического управления ТАУ наука, изучающая процессы, проходящие в объектах любой природы и методы воздействия на них. Объект физическое тело, в котором протекает процесс или явление, которым необходимо управлять с помощью устройства управления. Объекты бывают двух видов управляемые и неуправляемые. Устройство управления подат задающее воздействие на регулятор, который воздействует на объект для вывода его на уровень необходимых значений. На объект действует возмущающее воздействие, которое бывает внутренним помехи и внешним нагрузка. Системы автоматического управления САУ бывают разомкнутые рис 1. Рис. Разомкнутая система отличается отсутствием обратной связи. Данная система работает строго в линейном режиме. Для данной системы не свойственно динамическое изменение входных данных. Рис. Кроме того системы автоматического регулирования делятся по виду математической модели, описывающей функционирование объекта управления. Однако существует фундаментальное деление систем автоматического управления. Фундаментальное деление происходит по виду математической модели. Классификация систем автоматического управления по виду математической модели представлена на рис. Для такого поведения системы необходимо чтобы характеристики статические всех звеньев системы имели линейный вид, или линеаризованы в случае нелинейности. Рис. Геометрически функции линейных систем будут иметь вид линейных зависимостей, которые показаны на рис. Рис. Геометрически такая система автоматического управления будет иметь вид, показанный на рис. Сосредоточенная система или система с сосредоточенными параметрами эта такая система, пространственные параметры которой не имеют протяжнности или в рамках данной системы ими можно пренебречь. Состояние систем такого типа характеризуется конечным набором функций, аргументом которых служит только переменная, обозначающая время данной системы. Поведение такой системы описывается конечным числом обыкновенных дифференциальных уравнений. Рис. Функция, описывающая состояние объекта с распределнными параметрами ,. Определнная в некоторой области П по переменной х й будет иметь операторный вид. О, 1 0.