Методы исследования релейных систем с ограничителями в форме упругого механического упора

• Автор: Чернов, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 136 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Фазовый годограф релейной системы с ограничителем в объекте управления

1.1. Математическая модель звена с ограничителем .

1.2. Бесконечноударные движения и их аппроксимация

1.3. Особенности фазовою годографа при наличии упругого ограничителя в объекте управления
1.4. Посгроение фазового годорафа релейной системы с упругим ограничителем на входе объекта управления.
1.5. Построение фазового годографа релейной системы с упругим ограничителем на выходе объекта управления .

Выводы по главе.

Глава 2. Периодические движения в релейных системах с ограничителем в форме упругого механического упора в объекте управлении

2.1. Исследование устойчивости автоколебаний релейных систем

2.2. Линеаризация релейных систем по полезному сигналу .
2.3. Вынужденные колебания релейных систем с ограничителем
в объекте управления.
Выводы по главе.
Глава 3. Синтез малоинерционного релейного рулевого привода
3.1. Математическая модель релейного рулевого привода
3.2. Постановка задачи синтеза
3.3. Исследование нескорректированного релейного привода .
3.4. Выбор корректирующих устройств и оптимизация их параметров
3.5. Анализ динамики синтезированного релейного привода.
Выводы но главе
Заключение
Литература


И.Нсймарка [], который свел исследования автоколебаний и их устойчивости в релейных системах к изучению точечного преобразования многомерного гильбертова пространства в само себя. Из других точных методов исследования релейных систем, необходимо отметить метод припасовывания и метод фазовой плоскости [2,]. Большое значение для развития теории релейных систем имели работы А. И.Лурье [-]. В этих работах на основе введенной А. Важную роль в практическом исследовании релейных систем играют приближенные методы анализа автоколебаний, среди которых необходимо выделить метод гармонической линеаризации H. H.H. В развитие этого метода большой вклад внес Е. П.Попов [-]. Метод гармонической линеаризации ориентирован на решение задач анализа. Однако в силу своей простоты и наглядности он находит широкое применение и для синтеза релейных систем. Следует иметь ввиду, что возможности метода гармонической линеаризации весьма ограничены, так как теоретически обоснованное применение метода допускается лишь при выполнении гипотезы фильтра, которое па практике часто не выполняется. Кроме того, применение метла гармонической линеаризации в случае нелинейного объеюа управления практически невозможно. Имеются также ограничения на порядок исследуемых систем (обычно не выше второго-'третье го), а также на наличие в составе объекта управления нелинейное гей. От указанных выше недостатков в значительной степени свободен разработанный под руководством H. H. Фалдина метод фазового годографа 4, ]. В идейном плане этот метод близок к методу Цыпкина и фактически представляет его дальнейшее развитие. Метод эффективно работает как в случае линейного, так и нелинейного объектов управления. В основу метода фазового годографа положена специальная характеристика - фазовый годограф релейной системы. Фазовый годограф характеризует свойства объекта управления, и его вычисление должно предшествовать синтезу системы. Задача синтеза при этом может быть поставлена в виде задачи конечномерной оптимизации, в ходе решения которой минимизируется функция. Т е. Такой подход значительно упрощает процесс проектирования сложных нелинейных динамических систем. В настоящее время разработаны на основе метода фазовою годографа разработаны методы анализа и синтеза релейных сиоюм автоматическою управления, в сослав объекта управления которых входят звенья о ограничителями типа насыщения и ограничителями шиа механический мюр |7о]. В данной работе при математическом описании звеньев с ограничителями типа механический упор предполагается, чю удар между соударяющимися частями является абсолютно неупругим. Предположение о неупругости удара во многих случаях позволяем корректно описывать системы с ограничителями типа механический упор. Однако при исследовании быстродействующих малоинерционных систем возможны ситуации, когда упругость ударов об ограничитель будет оказывать существенное влияние па протекающие в объекте управления процессы. Это приводит к необходимости разработки методов анализа и синтеза систем релейных автоколебательных систем, позволяющих учитывать упругость ударов об механические ограничители и выявлять особенности таких систем. Первый раздел диссертационной работы посвящен исследованию особенностей фазового годографа релейных систем с ограничителями в форме упругого механического упора и разработке методов его построения для систем различной структуры. Во втором разделе рассмотрены вопросы исследования периодических движений в релейных системах с ограничителями мша упругий механический упор в объекте управления. Предложены методы оценки устойчивости автоколебаний в малом и способ линеаризации релейных систем по мсдлснно-мсняющсйся составляющей. Рассмотрен режим вынужденных движений. Третий раздел посвящен разработке методики сип юза автоколебательных релейных рулевых приводов, учитывающей наличие в составе объекта управления звеньев с ограничителями в форме упругого механического упора. Методика изложена на примере синтез малогабаритного малоинерционного релейного рулевого привода.