Разработка и исследование алгоритма автоматической параметрической оптимизации для систем с широтно-импульсной модуляцией

• Автор: Высотская, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 125 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ С ШИРОТНОИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ.

1.1. Классификация импульсных систем регулирования.

1.2. Параметрическая оптимизация импульсных систем

1.3. Применение теории чувствительности к импульсным системам. Выводы по главе

2. ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМА АПО ДЛЯ СИСТЕМ С ШИМ ВТОРОГО РОДА.

2.1. Вывод уравнений чувствительности и формирование алгоритма АПО для автоматических систем с ШИМ второго рода.
2.2. Разработка методики исследования алгоритма автоматической параметрической оптимизации систем с ШИМ второго рода

2.2.1. Исследование сходимости алгоритма АПО

2.2.2. Планирование эксперимента

Выводы по главе

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ В СИСТЕМАХ С ШИМ ВТОРОГО РОДА
3.1. Повышение качества регулирования
3.2. Использование добавочного информационного канала
3.2.1. Исследование автоматических систем с ШИМ второго рода при использовании производной дополнительной координаты объекта регулирования
3.2.3. Исследование автоматических систем с ШИМ второго рода при использовании добавочного информационного канала
в системе с двумя звеньями запаздывания.
Выводы по главе
4. РАБОТА АЛГОРИТМА АЛО В УСЛОВИЯХ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО НЕСООТВЕТСТВИЯ.
4.1. Одномерное параметрическое несоответствие
4.2. Двумерное параметрическое несоответствие.
4.3. Трехмерное параметрическое несоответствие
Выводы по главе
5. ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМА АПО В АСР, СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЙ МОЩНОСТЬ ДРОБИЛКИ
5.1. Описание технологического процесса.
5.2. Результаты работы алгоритма АПО в рассматриваемой системе .
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Предложенная методика синтеза законов формирования регулирующего воздействия обеспечивает повышение качества протекания переходных процессов в импульсных системах регулирования. Сформированная методика исследования работоспособности алгоритма А ПО в условиях параметрического несоответствия объекта регулирования и его модели позволяет давать рекомендации по назначению допустимых границ варьирования параметров объекта регулирования. Полученные в работе новые научные результаты в направлении параметрической оптимизации многоконтурных АСР служат основой для разработки, настройки и эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами АСУ ТП. Вопрос улучшения динамических свойств систем с ШИМ второго рода решен посредством применения методов, успешно используемых для непрерывных систем. Апробация работы. Математические методы в технике и технологиях Тамбов, г. Математическое моделирование и информационные технологии ИркутскЛнгасолка, г. Зеленоград, МИЭТ, на научнометодическом семинаре Информационные технологии в образовании и науке Иркутск, ИрГСХА, на конференции по теории управления, посвященной памяти академика Петрова Б. Н. Москва, ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, на Международном симпозиуме по теории управления Москва, ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, . Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка. Работа представлена на 5 страницах, включает рисунков, 1 таблицу, библиографию из 5 наименований на 9 страницах, 2 приложения. Сформулирована задача параметрической оптимизации. Дан краткий обзор наиболее часто встречающихся в практике методов решения задач параметрической оптимизации. Приведены соображения, исходя из которых предпочтение при выборе методов и вычислительных процедур, положенных в основу формируемых алгоритмов АПО, отдано методам теории чувствительности. Представлены необходимые аспекты теории чувствительности для вычисления функций чувствительности в импульсных системах. Во второй главе выведены функции чувствительности и сформирован алгоритм АПО для систем с ШИМ второго рода, построенный на базе градиентной процедуры с применением теории чувствительности. Предложен новый подход для определения величины времени импульса. Предлагается использовать понятие модуляционная характеристика, которое было сформулировано при формировании алгоритмов АПО для систем с ШИМ первого рода. Проведены исследования, доказывающие удовлетворительную работу сформированного алгоритма на широком для практики автоматического регулирования диапазоне изменения параметров системы. Проведены исследования для определения размерности вектора настраиваемых параметров и по полученным результатам сделан вывод о том, что необходимой и достаточной для достижения заданной точности оптимизации оказывается размерность вектора, равная четырем. АПО и о достоверности и адекватности получаемых результатов внутри области варьирования параметров системы. Третья глава посвящена разработке методов повышения качества регулирования, которого можно достичь несколькими способами, в зависимости от рассматриваемого класса АСР. Это обусловлено тем, что каждый класс систем регулирования описывается различными математическими моделями, обладает своими особенностями, что заставляет подбирать характерные для него методы работы и исследования. В этой главе предлагается для улучшения качества регулирования использовать модифицированную модуляционную характеристику, а для повышения динамической точности системы применить несколько вариантов использования добавочного информационного канала. В системах с ШИМ второго рода посредством добавочного информационного канала оказывается возможным контролировать дополнительные координаты объекта регулирования, которые отзываются на возмущения с меньшим запаздыванием, чем основная регулируемая величина. Эффективность использования дополнительного контролируемого сигнала оценивается относительно одноконтурной системы регулирования с ШИМ второго рода. Тем самым, сформированные в представленной работе алгоритмы АПО расширяют возможности внедрения таких систем в практику автоматического регулирования.