Анализ структур и разработка методов оценки качества прецизионных электромеханических следящих систем

• Автор: Смагина, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание
Глава 1.

Электромеханические следящие системы.

1.1 Традиционные следящие системы.

1.2 Повышение качества работы электромеханических следящих систем.

1.3 Итерационные следящие системы.

Выводы к главе 1.

Глава 2.

Анализ и синтез итерационных систем в

линейном представлении.

2.1 Анализ точности работы линейных

итерационных систем.
2.1.1 Исследование точности линейных многоканальных систем с помощью аналитических методов.
2.1.2 Исследование точности линейных
многоканальных систем с помощью моделирования.
2.2 Синтез систем с параллельными ветвями.
2.2.1 Метод приближенных логарифмических амплитудночастотных характеристик.
2.2.2 Особенности синтеза итерационных систем.
2.2.3 Разработка методики синтеза итерационных систем.
Выводы к главе 2.
Глава 3.
Исследование итерационных систем в нелинейном
представлении.
3.1 Выбор и обоснование метода исследования
3.2 Исследование влияния нелинейных элементов с однозначными статическими характеристиками на свойства контура управления
3.3 Исследование влияния нелинейных элементов с неоднозначными характеристиками на свойства контура управления
3.4 Квазиитерационные системы в нелинейном представлении.
Выводы к главе 3.
Глава 4.
Исследование точности многоканальных следящих систем в нелинейном представлении.
4.1 Исследование влияния нелинейных элементов с однозначными статическими характеристиками на точность работы многоканальных систем.
4.2 Исследование влияния нелинейных элементов с неоднозначными статическими характеристиками на точность работы многоканальных систем.
Выводы к главе 4.
Заключение.
Литература


В процессе создания следящих систем необходимо учитывать также их динамические свойства и точность отработки задающего воздействия; последнее особенно важно именно для класса следящих систем. Известно множество методов повышения точности работы автоматических, в том числе и следящих систем. Классическими методами являются повышение общего коэффициента усиления, повышение порядка астатизма системы, введение в контур управления нссдиничных обратных связей или различных регуляторов. Каждый из перечисленных методов обладает своими достоинствами и недостатками, однако область применения каждого из них весьма ограничена. Эта теория определяет пути достижения независимости управляемой величины системы от возмущающих воздействий и условия точного воспроизведения на выходе системы величины, соответствующей задающему воздействию. В теории регулирования различают несколько случаев инвариантности. Под абсолютной инвариантностью понимается такая при которой регулируемая величина не зависит от возмущения независимо от того, в какой момент времени оно приложено. Если регулируемая величина не зависит от возмущения и его изменения во времени, но начальное значение возмущения и его производных создают переходную составляющую регулируемой величины, то этот случай называют полной инвариантностью, или инвариантностью с точностью до переходной составляющей. В том случае, когда обеспечение абсолютной и полной инвариантности невозможно, однако к ним можно приблизиться (за счет сильного повышения коэффициента усиления контура регулирования, приближенной реализации условий инвариантности и т. Наконец, под частичной инвариантностью подразумевается такой случай, когда регулируемая величина не зависит от ограниченного числа производных возмущения. Формы условий инвариантности следящих систем должны учитывать особенность последних, состоящую в том, что основным фактором, вызывающим значительные отклонения управляемой величины от требуемого значения, является изменение задающего воздействия. Ошибка воспроизведения в следящих системах зависит от характера изменения этого воздействия. Известно, например, что в следящей системе с первым порядком астатизма ошибка по положению равна нулю, однако при появлении задающего воздействия, изменяющегося с некоторой скоростью, в системе возникнет установившаяся ошибка, зависящая от этой скорости. Если же в системе достигнута инвариантность установившейся ошибки по задающему воздействию, то в ней составляющая ошибки, связанная с изменением входного сигнала, как в установившемся, так и в переходном режимах, равна нулю. Если к системе приложены задающее и возмущающее воздействия, то необходимо различать инвариантность ошибки как по задающему, так и по возмущающему воздействиям. Таким образом, возможны три формы условий инвариантности установившейся ошибки: по задающему воздействию, по возмущающему воздействию и по обоим видам воздействий; кроме того, существуют формы инвариантности ошибки от влияния наличия в системе элементов с нелинейными статическими характеристиками, а также инвариантность переходной ошибки по задающему и возмущающему воздействиям. Во многих практически важных случаях достаточно обеспечить не полную, а частичную инвариантность с точностью до высших производных внешнего воздействия. Если в динамической системе установившиеся ошибки обусловлены только неравенством нулю высших производных сигналов, например, начиная с третьей, то система обладает инвариантностью позиционной, скоростной и по ускорению. Для систем управления, работающих по принципу отклонения (ими в первую очередь и являются обычные следящие системы), это соответствует наличию астатизма третьего порядка. Однако простое повышение порядка астатизма следящей системы не является решением проблемы построения инвариантных систем, поскольку трудно реализуемо с точки зрения обеспечения устойчивости и качества переходного процесса. Это, в свою очередь, приводит к противоречию между условиями повышения точности работы следящей системы в переходном и установившемся режимах.