Синтез нечетких регуляторов импульсных преобразователей технологических объектов циклического действия

• Автор: Ретинский, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ В СОСТАВЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
1.1 Автоматизированные системы управления импульсными преобразователями в составе технологических объектов циклического действия
1.2 Современные тенденции развития систем управления импульсными преобразователями в составе технологических объектов циклического действия

1.3 Интеллектуальные системы управления

1.4 Методы синтеза нечтких систем управления

ГЛАВА 2. ДИНАМИКА ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С АНАЛОГОВЫМИ И НЕЧТКИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ

2.1 Формирование математической модели импульсного преобразователя

2.2 Динамика ППН2 с аналоговыми и нечткими регуляторами

2.2.1 Моделирование динамики ППН2 с аналоговым ПИрегулятором

2.2.2 Моделирование динамики ППН2 с аналоговым ПИДрегулятором.
2.2.3 Моделирование динамики ППН2 с нечтким ПИДрегулятором
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ФОРМАЛИЗОВАННОГО МЕТОДА СИНТЕЗА НЕЧТКИХ РЕГУЛЯТОРОВ ИМПУЛЬСНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
3.1 Формирование метода синтеза нечтких регуляторов.
3.2 Задача синтеза аналоговых регуляторов импульсных преобразователей
3.2.1 Синтез регуляторов на основе малосигнальных моделей.
3.2.2 Малосигнальная математическая модель силовой части ППН2.
3.2.3 Синтез аналогового ПИрегулятора
3.2.4 Синтез аналогового Г МДрегулятора
3.3 Синтез нечтких ПИ и ПИДрегуляторов
3.3.1 Получение параметров нечткого ПИрегулятора
3.3.2 Моделирование переходного процесса запуска ППН2 с аналоговым и нечтким ПИрегуляторами.
3.3.3 Получение параметров нечткого Г1ИДре1улятора .
3.4 Формирование нелинейных передаточных функций нечткой системы
3.4.1 Моделирование переходного процесса запуска ППН2 с нечткими ПИ и ПИДрегуляторами и нелинейными передаточными функциями
3.4.2 Адаптация коэффициентов нечеткого ПИДрегулятора
3.4.3 Моделирование переходного процесса запуска ППН2 с адаптированным нечтким ПИДрегулятором.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ППН2 С ЛИНЕЙНЫМ И НЕЧТКИМ РЕГУЛЯТОРАМИ.
4.1 Описание экспериментальной установки.
4.2 Проведение эксперимента и анализ экспериментальных данных
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Разработать формализованный метод синтеза нечётких регуляторов импульсных преобразователей, обеспечивающий устойчивость, робастность, увеличение их быстродействия и уменьшение перерегулирования относительно использования линейного регулятора. Провести теоретические и экспериментальные исследования динамики импульсного повышающего ППН с разработанным нечётким регулятором с целью проверки адекватности разработанных моделей. Все научные положения, выводы и рекомендации в диссертации базируются на использовании апробированных методов исследования и теорий, на основе которых разрабатываются математические модели и проводится их исследование. Достоверность результатов исследования переходных процессов импульсного повышающего преобразователя постоянного напряжения подтверждается сопоставлением теоретических данных с результатами проведенного в работе эксперимента. Кроме того, обоснованность основных научных положений подтверждается публикациями в периодической печати. ППН. ППН с линейным и нечётким ПИД-регуляторами. Установлено, что в нечётких ПИ- и ПИД-регуляторах нелинейная зависимость в И-канале в виде кубической функции с кусочно-линейной аппроксимацией обеспечивает повышение показателей качества переходных процессов по сравнению с линейным регулятором. В тоже время установлено, что использование нелинейной зависимости в П-капале регуляторов не обеспечивает улучшение показателей качества переходиых процессов. Практическая полезность работы состоит в разработанном методе синтеза нечётких регуляторов импульсных преобразователей на основе аналогового регулятора-прототипа, позволяющем повысить быстродействие АСУ технологических объектов циклического действия. Результаты работы используются на ЗАО «Научприбор» при проектировании импульсных преобразователей резервного питания генераторного устройства малодозной цифровой рентгенографической установки, и в учебном процессе при проведении лабораторных занятий по дисциплинам «Основы АСУТП» и «Электропитание радиоустройств» на кафедре ПТЭиВС ОрелГТУ. Апробация работы: основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международном семинаре «Компьютерное моделирование электромагнитных процессов в физических, химических и технических системах» (Воронеж, ): всероссийской научной конференции "Методы прикладной математики и компьютерной обработки данных в технике, экономике и экологии" (Орел, ); международной научно-технической конференции "Информационные технологии в науке, образовании и производстве" (Орел, ); всероссийской научно-технической конференции: научная сессия ТУСУР (Томск, ) и на научных семинарах кафедры ПТЭиВС ОрслГТУ в - г. Публикации: по результатам исследований по теме диссертации опубликовано научных работ, в виде статей в журналах и сборниках, в том числе одна в журналах, рекомендованных ВАК России для публикации результатов научных исследований. Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, четырёх разделов, заключения, списка литературы включающего 9 наименования, и двух приложений. Основная часть работы изложена на 0 страницах машинописного текста, включая рисунков и 4 таблицы. ГЛАВА 1. С ростом масштабов производства и усложнением технологических процессов отмечается необходимость увеличения производительности технологического оборудования и повышения эффективности процессов его управления, что является решающим фактором применения АСУТП. Применение современных АСУТП является комплексным и охватывает все уровни иерархии процессов управления []: верхний уровень - регулирования состояния технологического процесса (ТГ1), на котором обеспечивается формирование показателей качества ТП, интегрированный контроль состояния, сигнализация состояния и пр. ТП (например, линейные и угловые перемещения, скорость и пр. Отличительной особенностью ранжирования процессов управления АСУ являются их "разиотсмповость". При этом наиболее быстродействующие АСУ реализуются на нижнем уровне и от эффективности их работы зависит эффективность систем управления верхних уровней и АСУТП в целом.