Оптимизация объемных силовых следящих гидроприводов по быстродействию и по точности режима слежения

• Автор: Хоанг Чунг Киен
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Введение.

Глава I. Математическая модель гидропривода с объмным регулированием скорости.

1.1. Математическая модель механизма управления.

1.2. Математическая модель силовой части гидропривода.

1.3. Математическая модель механической передачи и математическая модель гидропривода.

Глава II. Синтез оптимального по быстродействию гидропривода

2.1. Синтез оптимального по быстродействию закона управления для базовой модели интегрирующего гидропривода
2.2. Оптимальный по быстродействию закон управления для базовой модели позиционного гидропривода.

2.3. Оптимальный по быстродействию автономный гидропривод.

2.4. Оптимальный закон управления с учтом входных сигналов.

Глава III. Оптимизация релейного автоколебательного гидропривода по

точности режима слежения
3.1. Метод фазового годографа в теории релейных систем управления.
3.1.1. Понятие фазового годографа релейной системы
3.1.2. Определение периодических движении для релейных систем с двухпозиционным релейным элементом
3.1.3. Ачгебраический критерии устойчивости в релейных системах с двухпозиционным релейным элементом
3.1.4. Линеаризация по полезному сигналу релейных систем управления с
двухпозиционным релейным элементом.
3.2. Фазовый годограф гидропривода
3.3. Синтез и оптимизация релейного автоколебательного гидропривода по его упрощнной динамической модели
3.3.1. Синтез закона управления с использованием базовой динамической модели третьего порядка
3.3.2. Синтез закона управления с использованием базовой динамической модели четвртого порядка
3.4. Выбор структуры релейного автоколебательного гидропривода и е параметрическая оптимизация поточности режима слежения.
3.4.1. Синтез релейного автоколебательного гидропривода путем учета малых постоянных времени.
3.4.2. Синтез релейного автоколебательного гидропривода с использованием полученного закона управления как начальной точки поиска.
3.5. Формирование тестового входного сигнала.
Глава IV. Синтез релейного гидропривода, работающего в скользящем
4.1. Условия существования скользящего режима слежения
4.2. Синтез и оптимизация по точности гидропривода по его упрощнной динамической модели четвертого порядка
4.3. Синтез и оптимизация закона управления, обеспечивающего скользящий режим работы гидропривода.
4.4. Закон управления, основанный на использовании нелинейных обратных связей
Глава V. Синтез гидропривода, оптимального по быстродействию и по точности режима слежения
5.1. Формирование комплексного закона управления
5.2. Анализ динамики гидропривода при детерминированных входных сигналах
Заключение
Литература


Фалдина создан метод фазового годографа, который ориентирован, прежде всего, на релейные системы с нелинейными объектами и является, по сути, дальнейшим развитием методов Я. З. Цыпкина и Б. Гамеля, существенно дополняет общую теорию релейных систем автоматического управления. Метод фазового годографа достаточно полно разработан для автоколебательных релейных систем с двухпозиционными и трехпозиционными релейными элементами . Накоплен достаточно богатый опыт его применения к различным техническим объектам , , . Фазовый годограф релейной системы можно рассматривать как обобщение известного годографа Я. З. Цыпкина. Метод фазового годографа ориентирован на применение современной вычислительной техники и позволяет достаточно просто и с малыми затратами машинного времени синтезировать законы управления, обеспечивающие требуемые показатели качества системы. Релейная система может работать как в автоколебательном, так и скользящем режимах. Исследования показывают, что именно системы, работающие в скользящем режиме, обеспечивают более высокую точность слежения. Поэтому при получении закона управления, который должен работать в режиме слежения, наряду с автоколебательным, целесообразно рассмотреть синтез и оптимизацию для релейного объмного силового гидропривода закона управления, обеспечивающего скользящий режим движения. Такая задача также решается в диссертации. В основе всех разработанных в диссертации методов лежит метод фазового годографа ФГ релейных систем, разработанный в рамках научной школы под руководством проф. Фалдина Н. В. ТулГУ, кафедра САУ, который ориентирован, прежде всего, на релейные системы с нелинейными объектами. Метод зарекомендовал себя как удобный для практического использования высокоэффективный инструмент для анализа, синтеза и оптимизации релейных систем управления. Актуальность диссертации заключается в том, что для объмных силовых гидроприводов, в силу сложности их математических моделей, в настоящее время недостаточно разработаны методы синтеза оптимальных законов управления по быстродействию и по точности режима слежения. Целью настоящей работы является создание метода синтеза закона управления, который обеспечивает одновременную оптимизацию гидропривода по быстродействию и по точности режима слежения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи. Метод синтеза для гидропривода оптимального по быстродействию закона управления. Этот закон управления должен обеспечивать минимальную длительность переходных процессов при любой величине начального рассогласования и иметь достаточно простой вид, чтобы его можно было несложно реализовать на практике. Способ линеаризации релейного автоколебательного гидропривода по полезному сигналу, который позволит оперативно оценивать точность режима слежения, что очень важно для синтеза и оптимизации гидропривода. Метод синтеза релейного автоколебательного закона управления, оптимального по точности режима слежения. Методы синтеза и оптимизации закона управления, обеспечивающего скользящий режим работы привода. Рассматриваются два варианта синтеза с использованием линейных и нелинейных обратных связей. Способ формирования комплексного закона управления, который должен объединить в себе два специализированных закона, так чтобы в переходном процессе работал оптимальный по быстродействию, а в режиме слежения оптимальный по точности. Практическая ценность. Разработанные в диссертации методы синтеза являются эффективным инструментом для создания высококачественных объмных силовых гидроприводов. Далее, указанные методы при минимальной их доработке могут быть успешно использованы для синтеза оптимальных по быстродействию, по точности режима слежения следящих электроприводов. Разработанные методы и методики приняты к внедрению для практического использования в ГУП КБ приборостроения. В первой главе работы рассматривается математическая модель объмного силового гидропривода. Гидропривод как объект управления представляет собой нелинейную динамическую систему. Вторая глава посвящена получению оптимального по быстродействию закона управления.