Адаптивные псевдолинейные корректирующие устройства систем автоматического управления

• Автор: Скороспешкин, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 252 с. : ил.

1.1. Структура и принципы построения адаптивных систем управления

1.2. Структура и принципы построения адаптивных систем с подстраиваемым корректирующим устройством.

1.3. Анализ корректирующих устройств.

1.3.1. Линейные корректирующие устройства.

1.3.2. Нелинейные и псевдолинейные корректирующие устройства

1.3.3. Корректирующие устройства с запоминанием экстремума

1.4. Выбор корректирующих устройств и механизмов адаптации.

2. Разработка и исследование систем автоматического управления с адаптивными корректирующими устройствами.
2.1. Разработка и исследование свойств корректирующих устройств с запоминанием экстремума производной от входного сигнала.
2.2. Разработка и исследование свойств систем управления с адаптивным псевдолинейным корректирующим устройством с амплитудным подавлением.
2.3. Разработка и исследование свойств систем управления с адаптивным корректирующим устройством с фазовым опережением.
2.4. Разработка и исследование свойств систем управления с корректирующим устройством с раздельными каналами для амплитуды и фазы.
2.5. Разработка и исследование свойств систем управления с частотнонезависимыми корректирующими устройствами
3. Адаптивные корректирующие устройства, работающие на основе аппарата нечеткой логики.
3.1. Анализ структур нечетких регуляторов.
3.2. Разработка структуры и способа адаптации нечеткого корректирующего устройства
3.3. Разработка и исследование системы управления с нечетким реконфигурируемым корректирующим устройством
4. Методика синтеза систем автоматического управления, реализованных на базе адаптивных корректирующих устройств. Адаптивная коррекция в системе регулирования температуры на выходе кожухотрубного теплообменника в технологическом процессе производства этилена
4.1. Методика синтеза систем автоматического управления, реализованных на базе адаптивных корректирующих устройств.
4.2. Система регулирования температуры на выходе кожухотрубного теплообменника процесса производства этилена в ООО Томскнефтехим.
5. Программная реализация адаптивных корректирующих устройств.
5.1. Прораммная реализация системы управления с адаптивным корректирующим устройством с амплитудным подавлением на контроллере Рсмиконт Р0.
5.2. Программная реализация САУ с адаптивным корректирующим устройством с фазовым опережением.
5.2.1. Программная реализация САУ с адаптивным корректирующим устройством с фазовым опережением на контроллере РемиконтР0
5.2.2. Программная реализация САУ с адаптивным корректирующим устройством с фазовым опережением на контроллере КРОСС0.
Заключение
Список использованных источников


Частота среза характеризует длительность переходного процесса, а запас устойчивости по фазе его колебательность. Таким образом, стабилизация частоты среза и запаса устойчивости по фазе разомкнутой системы обеспечивает стабилизацию динамических свойств САУ. Адаптивные системы с эталонной моделью относятся к системам прямого действия , 7. Эталонная модель по своим динамическим характеристикам является эталоном для основного контура САУ. В адаптивных системах с идентификатором обычно используется параметрическая идентификация. Идентификация производится путем измерения входной и выходной величины ОУ в реальном, времени. Основное требование к методу идентификации ограниченное время наблюдения и идентификации, а также помехоустойчивость и простота реализации Реализация таких систем изза сложности алгоритма идентификации возможна только в системах, построенных на микропроцессорах , . Из рассмотренных выше способов в настоящей работе для адаптации корректирующих устройств используется модификация способа стабилизации частотных характеристик САУ и поисковый способ реализации процедуры адаптации корректирующего устройства, в котором показателем качества является интегральный критерий. В современных отечественных и зарубежных публикациях по теории автоматического управления рассматриваются различные подходы по реализации адаптивных систем с применением математического аппарата пространства состояний , функций Ляпунова , градиентного метода 6, метода бесконечно большого коэффициента . Эти аппараты применяются при синтезе адаптивных систем управления как линейными, так и нелинейными объектами 1, 5, 2, 7. Анализ статей, посвященных адаптивным системам, показывает, что при их разработке в настоящее время применяется как классический математический аппарат, основанный на использовании передаточных функций, дифференциальных уравнений, частотных и временных характеристик, так и современный математический аппарат, в частности нечеткая логика и нейронные сети , , , , , . Среди этих работ следует выделить статьи, в которых в качестве базового регулятора используется ПИ или ПИДрегулятор и в процессе работы системыосуществляется подстройка коэффициентов. Такие системы включают в свойсостав классический ПИДтрегулятори блок адаптации. Блок адаптации обеспечивает изменение параметровПИДрегулятора в зависимости от контролируемых характеристик поведения основного контура системы управления. Регуляторы с применением модели в контуре адаптации делятся на две основные группы регуляторы с эталонной моделью и регуляторы с идентифицируемой моделью , . Анализируя методы адаптации, используемые в системах управления, построенных на базе ПИДрегулятора, следует отметить следующие недостатки таких систем. Системы с идентификацией частотными методами требуют применения полосовых и заграждающих фильтров, что приводит к дополнительному фазовому сдвигу, а это существенно снижает запас устойчивости САУ 5. В таких случаях в состав системы автоматического управления следует включать устройства, обеспечивающие компенсацию этого сдвига. В системах с идентификацией по реакции на типовой сигнал обычно необходимо на определенное время разорвать обратную связь, что не всегда возможно. В системах с эталонной моделью необходимо обязательно обеспечить возможность получения свойств САУ, соответствующих желаемым, что не всегда пред ставляется возможным. В системах экстремального управления необходимо иметь унимодальный критерий качества, чувствительный к изменению в небольших пределах координат вектора управляющих воздействий. В этом случае становится актуальным построение более простых, но в то же время качественных адаптивных систем управления. Одной из перспективных разновидностей адаптивных систем является система с линейным регулятором с неизменяемыми настройками и адаптивным корректирующим устройством. Корректирующие устройства имеют более широкие возможности настройки, чем ПИДгрегулятор. При применении КУ можно менять фазовый сдвиг в системе управления в существенно больших пределах, чем в системе с подстраиваемым ПИДрегуля гором.