Исследование и разработка программно-замкнутых быстродействующих позиционных систем управления

• Автор: Холодков, Валентин Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 231 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

. ВВЕДЕНИЕ. ГЛАВА I. Задачи синтеза оптимальных по быстродействию систем управления . Метод программнозамкнутого оптимального по быстродействию управления линейными и нелинейными объектами. ГЛАВА 2. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение интегрирующего и нескольких инерционных звеньев. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение двух интегрирующих и нескольких инерционных звеньев . ШЮДО ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение интегрирующего и нескольких инерционных звеньев и при учете ограничения управляющего органа. ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ. ГЛАВА 4. Так, в известных работах Л. П.Смольникова , для режима больших рассогласований в случае установившейся скорости объекта предлагается ставить путевые переключатели. Предложенное в I оптимизирующее устройство для астатических систем второго порядка можно рассматривать как программнозамкнутое, реализующее одно переключение знакопостоянного управляющего воздействия.

При большой универсальности этого метода, он также требует значительных зат

рат машинного времени. Для позиционных систем управления может оказаться более целесообразным аппроксимация линий переключения какимлибо аналитическим выражением ,,. В этом случае алгоритм работы ЭВМ определяется лишь сложностью аппроксимирующего выражения. Такой метод позволяет строить оптимальные системы управления многими нелинейными объектами, для которых можно рассчитать линии переключения. При аппроксимации поверхностей переключения этот метод можно использовать и в задачах с произвольным начальным вектором 5с0 . Применение ЭВМ позволяет синтезировать оптимальные системы по методу прогнозирования или быстрой модели ,. В этом случае для каждого значения вектора состояния объекта управления в процессе движения с помощью быстрой модели осуществляется как бы проверка выполнения граничных условий. Таким образом определяется оптимальный момент переключения управляющего воздействия. Этот метод позволяет осуществлять оптимальное управление объектами с запаздыванием ,,. Одним из недостатков этого метода является низкий второй порядок оптимизируемого объекта. Схемы квазиоптимальных систем управления, реализуемые на аналоговых элементах, используют метод аппроксимации линии переключения с помощью нелинейных преобразователей , а в случае поверхности переключения реализуют ее по методу функции нескольких переменных ,. Следует добавить, что порядок объектов при построении быстродействующих систем управления на аналоговых элементах, как правило, не превышает двух 4,. Если порядок объекта выше, то его понижают одним из известных методов и решают задачу оптимизации для второго порядка ,. При реализации квазиоптимального алгоритма на промышленных регуляторах для объектов без запаздывания линия переключения реализуется с помощью нелинейного элемента, например диода, сопротивления 4,, или предполагается использовать стандартные нелинейные блоки, входящие в состав агрегатированных комплексов электрических средств регулирования . В некоторых случаях аппроксимируют линию переключения прямой линией ,, подбирая определенным образом наклон этой прямой, тогда система будет оптимальной для единственной совокупности граничных условий. При оптимизации объектов с запаздыванием по методу обратных связей используется два способа построения управляющего устройства. Если время первого момента переключения гораздо больше времени запаздывания, то есть X , то применяют схему с нелинейным функциональным преобразователем, предварительно рассчитав новую линию переключения с учетом запаздывания координат ,,, или заменив оператор запаздывания конечным рядом Паде . При X применяют прогнозирующее устройство, которое представляет собой модель объекта без запаздывания 7, . Устройство прогнозирования в этом случае реализуется с помощью АБМ или сложных схем, включающих статические и динамические нелинейные преобразователи. Одним из главных недостатков таких устройств управления является два организуемых интервала управления, в то время как оптимальное управление для объектов уже второго порядка с запаздыванием содержит три интервала. Следует добавить, что в литературе нет примеров технической реализации трехинтервального управления на элементах промышленной автоматики. Метод программнозамкнутого оптимального по быстродействию управления линейными и нелинейными объектами. Постановка задачи. Упрощение устройства, реализующего квазиоптимальное или оптимальное по быстродействию управление, может быть получено в случае применения принципа программного управления по сигналу рассогласования замкнутой системы. Этот принцип управления хорошо известен в теории и практике регулирования . Однако для решения задач синтеза быстродействующих систем управления принцип программного управления по сигналу рассогласования или в дальнейшем программнозамкнутого управления до сих пор не использовался. В литературе имеются лишь отдельные примеры быстродействующих систем управления, в которых для управления используется только одна координата сигнала рассогласования.