Структурно-параметрический синтез системы граничного управления объектом с распределенными параметрами методами обратной динамики

• Автор: Тычинин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Проблема синтеза систем динамической компенсации характеристик объекта управления методами обратной динамики.

1.1 Современное состояние вопроса

1.2 Постановка задачи исследования и общая схема ее решения

1.3 Математическое моделирование объекта управления

Выводы по главе 1

2 Анализ и синтез системы динамической компенсации характеристик объекта с распределенными параметрами.

2.1 Структурный синтез устройств динамической компенсации .

2.2 Оценка устойчивости синтезированной системы динамической компенсации

2.3 Оценка качественных показателей и определение условий применимости синтезированной системы динамической компенсации . Выводы по главе 2
3 Синтез системы управления, инвариантной к параметрическим возмущениям объекта с распределенными параметрами.
3.1 Синтез системы управления сосредоточенным выходом объекта с распределенными параметрами методами обратной динамики.
3.2 Оценка устойчивости, качественных показателей и определение условий применимости синтезированной системы управления
3.3 Исследование степени инвариантности синтезированной системы к
параметрическим возмущениям объекта управления.
Выводы по главе 3
4 Синтез системы управления ненаблюдаемым выходом объекта с распределенными параметрами.
4.1 Способ синтеза системы управления ненаблюдаемым выходом ОРП и построение модели эталонной траектории для измеряемого значения функции состояния объекта на его геометрической границе
4.2 Синтез системы граничного управления температурным полем объекта технологического нагрева.
4.3 Программные средства моделирования и управления
Выводы по главе 4
Заключение.
Библиографический список.
Приложение А Акт о внедрении результатов диссертационной работы в
производство.
Приложение Б Акт внедрения научных исследований диссертации в учебный процесс
ВВЕДЕНИЕ
Диссертационная работа посвящена проблеме структурнопараметрического синтеза систем управления ненаблюдаемыми фазовыми координатами объекта с распределенными параметрами в условиях параметрической нестабильности.
Актуальность


Для решения поставленных задач использовались методы математического анализа, аппарата преобразований Лапласа, теории теплопроводности, теории автоматического управления, структурного моделирования объектов с распределенными параметрами, методы обратных задач динамики и компьютерного моделирования. Научная новизна. Диссертационная работа расширяет и углубляет теоретические представления о методах структурно-параметрического синтеза систем управления объектами с распределенными параметрами параболического типа. Полученные в работе результаты позволяют эффективно решать инженерные задачи построения высококачественных систем управления объектами технологического нагрева. Выполнен структурно-параметрический синтез системы граничного управления ОРП с выходом по ненаблюдаемым фазовым переменным, базирующийся, в отличие от известных подходов, на методах обратных задач динамики управляемых систем. Установлена высокая степень инвариантности синтезируемой системы к параметрическим возмущениям характеристик объекта управления. Предложены новые структуры систем граничного управления объектами технологического нагрева с неполным измерением состояния по наблюдаемым температурам, синтезируемые, в отличие от известных, методами обратной динамики. Реализация результатов работы. Результаты работы использованы в проектных разработках перспективных систем управления технологическим оборудованием в ООО «Самаранефтеавтоматика» (г. Самара) и в учебном процессе при подготовке в СамГТУ инженеров по специальности «Управление и информатика в технических системах» и магистров техники и технологии по направлению «Автоматизация и управление». Апробации работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, ), X Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, ), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации. Новосибирск, ), Всероссийской научной конференции «Математическое моделирование и краевые задачи» (Самара ), V Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Полет» (Киев, ), VI Международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование» (Санкт-Петербург, ), II Всероссийской научно-технической конференции «Мехатроника, автоматизация, управление» (Уфа, ), XII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, ). Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе I в журнале из перечня, рекомендованного ВАК. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 0 страницах машинописного текста, содержит рисунков, 2 таблицы, список литературы из наименования и 2 приложения. Метод формирования с помощью цепной схемы включения динамических компенсаторов обратной передаточной функции для ненаблюдаемых выходов распределенного объекта параболического типа с граничными условиями первого рода. Способ структурно-параметрического синтеза методами обратной динамики малочувствительных к параметрическим возмущениям систем управления распределенным объектом параболического типа с неполным измерением состояния. Структура системы управления ненаблюдаемой температурой во внутренней точке по объему объекта технологического на! Способ построения системы управления температурным полем объекта технологического нагрева с обратной связью по измеряемым граничным температурам. Первая глава диссертационной работы посвящена обзору существующих методов динамической компенсации характеристик объектов управления. Опубликованные до настоящего времени исследования, касающиеся рассматриваемой проблемы, практически не затрагивают задач синтеза систем управления объектами с распределенными параметрами. Известные методы синтеза систем управления объектами с распределенными параметрами строятся, в большинстве своем, на допущениях о неизменности физических параметров объекта управления.