Разработка и исследование методов проектирования систем управления промышленными объектами с упругими связями

• Автор: Папкова, Марианна Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 163 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ С УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ . з

1.1. Сложные упругие объекты и их особенности.

1.2. Построение математических моделей упругих объектов

1.3. Обзор методов управления сложными упругими объектами.

1.4. Постановка общей проблемы и задач исследования.,

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОДАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА ПО УПРОЩЕННЫМ МОДЕЛЯМ УПРУГИХ ОБЪЕКТОВ.

2.1. Формализация процедуры построения упрощенных моделей распределнных многосвязных объектов
2.1.1. Приведение уравнений в частных производных к .уравнениям в пространстве состояний
2.1.2. Модальное представление в пространстве состояний для сосредоточенных управлений и наблюдений
2.2. Метод синтеза модального регулятора по упрощенной модели
2.2.1, Пропорциональная обратная связь
2.2.2. Коррекция расположения полюсов при помощи динамических устройств
2.3. Выводы по главе
3. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ В УСЛОВИЯХ ОШИБОК МОДЕЛЕЙ МНОГОСВЯЗНЫХ УПРУГИХ ОБЪЕКТОВ
3.1. Анализ влияния ошибокупрощенных моделей на процессы управления .
3.1.1. Характеристика составляющих ошибок, возникающих изза неточности динамической модели объекта.
3.1.2. Оценка точности при отсутствии параметрических ошибок упрощенной модели.
3.1.3. Метод оценки влияния остаточной части для объекта с матрицей произвольного вида
3.2. Алгоритм вычисления матрицы линейного преобразования
3.3. Алгоритмы проектирования упрощенных регуляторов, в случае полной и неполной информации о реальном объекте
3.4. Анализ процессов управления упругими многомассовыми объектами с сосредоточенными параметрами
3.0. Выводы по главе
4. МОДАЛЬНОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ С РАСПРЕДЕЛННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.
4.1. Постановка задачи модального демпфирования
4.2. Демпфирование поперечных колебаний упругой балки
4.3. Демпфирование колебаний моста опорноповоротного устройства антенны переменного профиля радиотелескопа.III
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Всесоюзной межвузовской научно-технической конференции "Математическое, алгоритмическое и техническое обеспечение АСУ ТП (Ташкент, гJ, на IX Межведомственном ( Всесоюзном; научно-техническом семинаре "Оценка характеристик качества сложных систем и системный анализ" ( Витебск, г. I Всесоюзной научно-технической конференции "Синтез и проектирование многоуровневых систем управления" ( Барнаул, г. X Всесоюзном научно-техническом совещании "Создание и внедрение автоматизированных и автоматических систем управления непрерывными и дискретно-непрерывными процессами" (Алма-Ата, г. Ш Поволжской научно-технической конференции "Алгоритмы, средства и системы автоматического управления" (Волгоград, rj. В полном объёме материалы диссертационной работы докладывались на семинарах кафедры "Вычислительная техника", "Автоматизированные системы управления" Горьковского политехнического института им. А.А. Совета по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР (Горький, г. Публикации, По материалам диссертации опубликовано печатных работ. К сложным упругим объектам (УО ) относятся многомассовые механические конструкции с упругими связями между массами. Используя введённые в [] определения, различают упругость первого рода, которая обусловлена упругостью элементов конструкции, связывающих отдельные массы, и упругость второго рода, определяющуюся упругостью транспортируемого или обрабатываемого материала. Приведение реальных конструкций к многомассовым моделям с сосредоточенными параметрами с учётом упругости при помощи введения соответствующих звеньев в структурную схему и использование этих моделей для управления такими объектами как роботы-манипуляторы, станки с ЧПУ и т. Несмотря на большое различие в областях применения и конструкциях УО, что отмечено во введении, всем объектам указанного типа свойственны некоторые общие характерные особенности. Типичными сложными объектами с упругими связями первого рода являются наземные антенные установки и для проектировщиков системы управления следящим приводом представляют собой многомассовые механические системы (опорно-поворотное устройство, зеркало антенны, контррефлектор, противовесы с упругими связями), имеющими низкую собственную частоту и весьма слабое демпфирование. Одна из трудностей, возникающих при попытке общего описания многомассовых систем, состоит в многообразии форм связей, которые могут существовать между отдельными массами механизма. Уже в трёхмассовой системе возможны различные варианты расположения масс, и, как следствие, различные детализированные структурные схемы. Необходимость в ряде случаев учёта пространственной распределённости звеньев ещё более усложняет математическое описание УО. Поэтому первой характерной особенностью моделей УО является их сложность и, как следствие, большая размерность. Вторым существенным свойством сложных УО является возникновение механических колебаний вследствие деформаций в упругих звеньях. Амплитуда и продолжительность их входят в число важнейших динамических показателей. Даже незначительное изменение действующего момента нагрузки, пуск, торможение и реверс двигателя вызывают появление колебаний и могут послужить причиной значительного напряжения в упругом звене. Колебания мощности двигателя увеличивают время выхода на режим, снижают быстродействие и уменьшают точность. В частности, при натурных исследованиях тиристорных секционных приводов бумагоделательной машины быстродействие автоматических систем регулирования скорости секций после настройки оказывалось в десятки раз ниже расчётного []. Попытки увеличить коэффициент усиления регулятора скорости приводили к появлению незатухающих колебаний тока и скорости, была поломка механической передачи, явившаяся следствием пиковой динамической нагрузки. Поскольку многие механические и электромеханические системы постоянно или большую часть времени работают в переходных режимах, механические колебания возникающие при этом за счёт упругих свойств, вызывают усталостные явления, приводящий к быстрому износу деталей механизма.