Синтез регуляторов с автоматической настройкой в момент включения системы

• Автор: Лиепиньш, Андрей Вилнисович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 172 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ С САМОНАСТРОЙКОЙ В МОМЕНТ ВКЛЮЧЕНИЯ

1.1 Автоматическая настройка рег уляторов

1.2 Регулятор с однократной самонастройкой

1.3 Методы автоматической настройки регуляторов

.1 Методы идентификации, используемые при самонастройке регуляторов

1.3.2 Частотный метод настройки параметров

регулятора
1.3.3 Интерполяционный метод в решении задачи автоматической настройки систем 1А Основные положения вещественного интерполяционного
метода
1.4.1 Вещественное интегральное преобразование
1.4 2 Вещественный интерполяционный метод
1.5 Вещественный интерполяционный метод в решении задачи самонастройки системы автоматического управления
1.6 Выводы
ГЛАВА 2 РЕШЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРА
2.1 Идентификация объектов управления на основе вещественного ин терполяционного метода
2.1.1 Определение численных характеристик
объекта управления
2.1.2 Общие положения выбора узлов интерполирования
при решении задачи параметрической идентификации
2.1.3 Вычисление коэффициентов ПФ объекта управления
2.1.4 Критерий адекватности модели объекту
2.1.5 Особенности решения задачи идентификации при астатическом объекте управления
2.1.6 Идентификация объектов управления в условиях действия помех
2.1.7 Основные источники погрешностей вычисления численных характеристик и способы их уменьшения
2.2 Формирование эталонных моделей систем
2.2.1 Основные способы формирования передаточных функций эталонных систем
2.2.2 Получение передаточных функций эталонных систем
по переходным характеристикам
2.2.3 Получение передаточных функций эталонных систем
по прямым показателям качества
2.3 Особенности решения уравнения синтеза системы
2.3.1 Определение параметров передаточной функции регулятора в случае астатического объекта управления
2.3.2 Итерационная процедура параметрического синтеза регулятора
2.4 Выводы
ГЛАВА 3 РОБАСТНАЯ НАСТРОЙКА РЕГУЛЯТОРА ЗАДАННО О 0РЯДКА
3.1 Задача робастной настройки регулятора на основе вещественного интерполяционного метода
3.2 Обеспечение минимальнофазовых свойств системы
3.3 Обеспечение робастности
3.4 Обеспечение заданного уровня перерегулирования
3.5 Алгоритм робастной настройки регулятора
3.6 Выводы
ГЛАВА 4 ПУ ГИ РЕАЛИЗАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕГУЛЯТОРА С ОДНОКРАТНОЙ САМОНАСТРОЙКОЙ НА ОСНОВЕ ВЕЩЕСТВЕН 1 О ИНТЕРПОЛЯЦИОННОГО МЕТОДА
4.1 Схемная реализация системы с настройкой в момент включения
4.2 Система автоматического регулирования перегретого пара энергоблока тепловой электростанции
4.3 1 астройка регулятора в случае объекта с распределенными параметрами
4.4 Автоматическая настройка параметров цифрового регулятора
4.4.1 Расчет параметров цифрового регулятора по непрерывному аналогу
4.4.2 Расчет параметров цифрового регулятора по импульсным моделям элементов системы
4.5 Перспективные пути развития и совершенствования алгоритма самонастройки регуляторов в момент включения системы
4.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Гак, например, регуляторы X x iv i фирмы x США обеспечили увеличение скорости изменения нагрузки парового котла от 1 до 3 МВтмин, что позволило в итоге повысить мощность электростанции на МВт 6. Применение самонастройки наиболее перспективно в химической, металлургической и т. Соответствующие работы успешно развиваются в других отраслях промышленного производства , 9, 0 На основании сказанного можно предположить, что в ближайшее время тенденция развития систем с аппаратнопрограммными средствами самонастройки не только сохранится, но и будет динамично развиваться. К настоящему времени идеи самонастройки нашли практическое воплощение во многих современных системах управления , 9, 0, 3, 9. Используемые в них для целей самонастройки средства и особенно алгоритмы решения задач весьма разнообразны, и определяют в конечном итоге степень участия оператора в этой процедуре. Некоторые из средств и методик самонастройки требуют от оператора сравнительно высокой квалификации и активного участия в процессе настройки . Для других, которые считаются перспективными, такое участие сведено к минимуму . Наиболее простым пользовательским интерфейсом обладают появившиеся недавно регуляторы, которые в зарубежной литературе определяют как регуляторы с однокнопочной настройкой i i. Такие устройства называют также регуляторами с однократной самонастройкой РОС. Идея создания РОС принадлежит шведским ученым Т. К. , которые предложили осуществлять самонастройку регулятора в момент включения системы простым нажатием на кнопку. Структурная схема такого регулятора представлена на рис. Регулятор с самонастройкой работает в двух режимах. В первом режиме оператор задаст требования, предъявляемые к настраиваемой системе, определяется модель ОУ и вычисляются значения настраиваемых параметров регулятора. При переключении во второй режим осуществляется переход к нормальному функционированию обычной неадапгивной системы. Регуляторы с однократной самонастройкой, как уже отмечалось выше, обладают значительными возможностями, в частности, существенно снижаются затраты на этапе пусконаладочных работ. В период эксплуатации системы исключается необходимость проведения периодической ручной настройки, так как обеспечивается самонастройка регулятора в момент включения САУ, что позволяет учесть неизбежные изменения значений параметров объекта управления. Рис. Предложенный в 4 регулятор, как и многие другие например, , , 6. В настоящей диссертационной работе рассматривается иной подход к созданию регулятора , , 2. В случае неминимальнофазовых систем такие затраты снижаются более, чем в два раза. Эти и некоторые другие преимущества обеспечивают потенциальные возможности для создания более дешевого, надежного и конкурентоспособного РОС. Выбор метода настройки регулятора во многом определяет возможности и эффективность работы всей системы. Как уже отмечалось, автоматическую настройку регуляторов можно в целом представить в виде решения обшей задачи, включаюшей в себя задачи задания желаемых требований к системе, идентификации объекта управления и расчета параметров регулятора. Наиболее сложной из них является задача идентификации. Поэтому ее можно считать ведущей при выборе метода расчета настраиваемых параметров регулятора. В свою очередь этот выбор во многом определяет форму математического описания системы. В связи с этим рассмотрим наиболее часто используемые в инженерной практике методы идентификации с позиций выбора тех из них, которые наиболее подходят для создания РОС. Основные методы идентификации, используемые при самонастройке регуляторов, можно объединить в две группы. К первой группе относятся широко распространенные на практике частотные методы 2, , , , 3, 9, основанные на преобразовании но Фурье входных и выходных сигналов объекта. Частотные методы можно разделить на две подгруппы. В первую входят те, у которых информационная характеристика т. В качестве входного гармонического сигнала чаще всего используют синусоидальное воздействие , , , однако встречаются более сложные воздействия .