Основы теории систем автоматического управления с изменяющейся конфигурацией

• Автор: Соколова, Светлана Павловна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Алматы
• Количество страниц: 318 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. Проблемы автоматического управления нестационарными динамическими объкетами в условиях неопределенности
1.1. Примеры и особенности задач автоматического управления нестационарными динамическими объектами в условиях неопределенности.
1.1.1. Задача автоматического управления технологическим процессом обжига цинковых концентратов в кипящем слое
1.1.2. Задача автоматического управления технологическим процессом окисления ангидрида в контактном аппарате

1.1.3. Задача автоматического управления технологическим

процессом сушки шихты в сушильных барабанах по технологии

КИВЦЭТЦС

1.2. Состояние и проблемы автоматического управления

разнорежимными стационарными и нестационарными динамическими объектами

1.3. Постановка задач исследования.
ГЛАВА 2. Структуры, математические модели, исследование динамических свойств системы автоматического управления с изменяющейся конфигурацией.
2.1. Структурный синтез и структуры систем автоматического управления с изменяющейся конфигурацией.
2.2. Математические модели систем автоматического управления с изменяющейся конфигурацией.
2.3. Методика исследования динамических свойств и решения задачи параметрического синтеза системы автоматического управления с изменяющейся конфигурацией.
2.4. Диссипативность подсистемы вывода и задачи параметрического синтеза
2.4.1. Исследование свойства диссипативности одномерной
подсистемы вывода с запаздыванием.
2.4.2. Теоремы о диссипативности многомерных подсистем вывода
2.5. Исследование динамических свойств частотноимпульсной подсистемы стабилизации.
2.6. Исследование динамических свойств многомерной
частотноимпульсной подсистемы стабилизации.
2.7. Теоремы о динамических свойствах подсистемы
притяжения
2.7.1. Исследование динамических свойств одномерной подсистемы притяжения. Т
2.7.2. Получение условий притяжения решений одномерной подсистемы с запаздыванием к множеству конусного типа . .
2.7.3. Исследование динамических свойств многомерной подсистемы притяжения.
2.7.3Л. Теоремы о динамическом свойстве притяжения решений многомерных подсистем притяжения с запаздыванием к множеству конусного типа
2.7.4. Вычислительный алгоритм анализа свойства притяжения траекторий движения к множеству конусного типа
2.8. Разработка вычислительных алгоритмов решения задач параметрического синтеза
ВЫВОДЫ .
ГЛАВА 3. Математические модели и исследование динамических свойств стохастических систем управления с изменяющейся конфигурацией.
3.1. Математические модели стохастических систем управления с изменяющейся конфигурацией
3.1.1. Математические модели одномерной стохастической системы управления с изменяющейся конфигурацией.
3.1.2. Математическая модель многомерной стохастической системы управления с изменяющейся конфигурацией.
3.2. Диссипативность стохастических подсистем вывода.
3.2.1. Диссипативность одномерной стохастической подсистемы вывода.
3.2.2. Диссипативность многомерной стохастической подсистемы вывода.
3.3. Условия притяжения траекторий стохастических подсистем притяжения к ограниченному множеству конусного типа
3.3.1. Условия притяжения одномерной подсистемы вывода.
3.3.2. Условия притяжения многомерной стохастической подсистемы притяжения.
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. Разработка алгоритмического и программного обеспечений построения и моделирования процессов в системе
управления с изменяющейся конфигурацией.
4.Т. Процедура построения функции Ляпунова и векторной
функции Ляпунова.
4.2. Построение а грега тированной системы сравнения для
многомерной системы управления с изменяющейся конфигурацией.
ГЛАВА 5. Имитационное моделирование в построенной САУ с изменяющейся конфигурацией
5.Т. Характеристика и назначение универсальной системы
моделирования
5.2. План проведения имитационного эксперимента.
5.3. Порядок проведения и результаты имитационного
эксперимента.
ГЛАВА 6. Разработка и внедрение подсистемы ПЦУ технологическим процессом сушки шихты во вращающихся сушильных
барабанах по технологии КИВЦЭТЦС.
6.1. Получение математической модели многомерного технологического процесса сушки шихты во вращающихся сушильных барабанах
6.2. Получение математической модели многомерного технологического процесса сушки шихты во вращающихся сушильных барабанах.
6.3. Постановка задач управления технологическим процессом сушки шихты во вращающихся сушильных барабанах.
6.4. Обоснование выбора структуры системы автоматического управления .
6.5. Решение задачи параметрического синтеза
6.6. Информационное, программное и техническое обеспечения подсистемы ПЦУ непрерывным технологическим процессом сушки шихты в сушильных барабанах по технологии КИВЦЭТЦС.
ВЫВОДЫ .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Состояние и проблемы автоматического управления разнорежимными стационарными и нестационарными динамическими объектами. В предыдущем параграфе содержательно описаны примеры достаточно широкого класса задач автоматического управления нестационарными и неопределенными динамическими объектами. В теории автоматического управления сложился ряд подходов к решению сформулированных задач. С учетом особенностей задач управления объектами рассматриваемого класса, кратко рассмотрим ряд подходов к управлению нестационарными и неопределенными динамическими процессами. Одним из подходов к управлению рассматриваемыми объектами является метод глубокой отрицательной обратной связи, предлагающий способ решения задачи при неизмеряемых координатных возмущениях и в случае, когда параметрические возмущения являются произвольными и ограниченными. Требуемый результат при подобном подходе достигается в пределе при увеличении коэффициентов усиления обратной связи до бесконечности. При практическом применении полученных таким образом результатов замкнутые системы управления, оказываются, как правило, неустойчивыми либо в замкнутом контуре возникают колебания, что также можно интерпретировать как неустойчивость требуемого режима работы системы управления. Основная причина неустойчивости систем с глубокой обратной связью заключается в приближенном выборе структур математических моделей технологических процессов, положенных в основу выбора закона обратной связи и расчета его
параметров. Не во всех приложениях это условие легко проверить, даже если оно выполняется. В тех случаях, когда скользящий режим является допустимым режимом работы главного контура регулирования, применение разрывных управлений достаточно эффективно. В то 1 же время в ряде случаев использование скользящих режимов в главном контуре регулирования затруднено или не допускается условиями функционирования объекта и исполнительных органов. Наиболее перспективным подходом к управлению нестационарными динамическими процессами в условиях неопределенности, которая обусловлена действием неконтролируемых возмущений различного типа координатных и параметрических, является подход, основанный на теории бинарных систем автоматического управления 2,. В рассмотренных бинарных системах автоматического управления описаны операторы координатной обратной связи, в основном, вида пропорционального закона регулирования и требования к желаемому поведению замкнутой системы без учета особенностей возможного функционирования объекта в допустимой и аварийной областях. На основе метода квазирасщепления получены условия притяжения траекторий движения к неограниченному множеству конусного типа, выражающему требования к желаемой динамике в замкнутой системе автоматического управления, инвариантности множества конусного типа на траекториях движения системы и асимптотической устойчивости множества конусного типа, которые положены в основу расчета параметров бинарных систем автоматического управления. Здесь следует заметить, что используемые условия наличия вышеперечисленных динамических свойств, положенные в основу расчета параметров замкнутой системы автоматического управления, приводят к сужению областей поиска расчетных параметров. В целом, на основе известных материалов 2, можно заметить, что использование принципа бинарности для разработки и исследования систем автоматического управления неопределенными й нестационарными технологическими процессами, характеризуемыми допустимыми и аварийными режимами функционирования и требующими учета соответствующих их особенностей, не получило должного развития. В рамках учета особенностей функционирования объектов управления в допустимой и аварийной областях возникает необходимость создания САУ, учитывающих не только свойства нестационарности и неопределенности, но и разнорежимность ведения технологических процессов. САУ . Все рассмотренные подходы к созданию САУ разнорежимными технологическими процессами в созданных теоретических разработках опираются на предположении о том, что имеют дело со стационарным динамическим процессом.