Разработка алгоритмов и программного обеспечения расчета многомерных систем регулирования на базе специализированного пакета программ

• Автор: Кленов, Борис Борисович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил

Содержание стр.

Введение.

1. Расчет многомерных систем регулирования

1.1. Введение.

1.2.Особенности расчета многомерных систем регулирования

1.3.Методы аппроксимации многомерных систем регулирования

1.4.Краткий обзор пакетных программ.

1.5.Анализ литературных источников

1.6.Цель и задачи упрощенного инженерного расчета.

2. Преобразование структурной схемы многомерных систем

регулирования.

2.1. Общее положение
2.2. Универсальность метода преобразования структурных схем двухмерных систем.
2.3. Методика преобразования структурных схем многомерных систем регулирования.
2.4. Краткое описание аппроксимации преобразованных структур
2.5. Выводы.
3. Аппроксимация преобразованных структур систем регулирования
и алгоритм реализации
3.1. Общее положение
3.2. Методика проведения экспериментов
3.3. Представление различных соединений звеньев в частотных характеристиках.
3.4. Выбор алгоритма аппроксимации
3.5. Алгоритм аппроксимации последовательного соединения звеньев, проведение экспериментов
3.6. Алгоритм аппроксимации параллельных структур, проведение экспериментов
3.7. Описание общей программы и методика расчета.
3.8. Выводы
4.Модернизация пакета программ ПС3
4.1. Структура ПС3, функциональный состав, сервис.
4.2. Результаты модернизации ПС3
4.3. Выводы
5.Аппробация результатов исследований
5.1. Общая характеристика объекта
5.2.Расчет двухмерной системы сушильного барабана
5.3. Пример расчета трехмерной системы регулирования
5.4. Выводы
Заключение.
Список литературы


Примерно, до -х годов XX века преимущественно использовались методы расчета автономных систем регулирования. В -х годах XX века возникла необходимость построения многомерных систем управления с независимым регулированием каждого канала. В г. И.Н. Вознесенским [1] был предложен принцип автономного регулирования, заключающегося в разделении многомерной системы на системы (каналы) с независимыми друг от друга регулируемыми переменными. В последующие годы благодаря трудам ряда ученых автономные системы получили широкое распространение. Одним из основных путей достижения условий автономности ММСР является введение компенсирующих перекрестных связей, при реализации которых следует решить вопросы: по выбору вида и точек приложения компенсирующих связей и определение типа передаточных функций этих связей с проверкой их на устойчивость и качество регулирования. А в случае связанных систем решается вопрос по переносу точек входов и выходов перекрестных связей в регуляторе. На основании собственных исследований авторами [2, 3,4,5J сформулированы необходимые условия для достижения автономности. Согласно О. С. Соболеву [3] для автономной системы каждая из регулируемых переменных ММСР должна быть инвариантна по отношению к заданиям на остальные регулируемые переменные с обеспечением диагональноети матрицы системы по заданиям. Точное соблюдение условий автономности имеет место только при устойчивом минимально-фазовом объекте и относится к компенсационным методам. Морозовский В. Т. [2] рассматривает автономность по управляющим воздействиям с учетом условий диагонализации передаточной матрицы сис темы. Анализируется абсолютная, полная и частичная автономность системы в зависимости от вида и мест приложения компенсирующих перекрестных связей. Для двухмерной системы приводится таблица восьми вариантов подключения компенсирующих перекрестных связей между каналами. Ротач В. Я. [4] при синтезе двухмерной системы, имеющей перекрестные связи в регуляторе и объекте, приводит ее к условиям автономности. Выбор передаточной функции в перекрестных связях регулятора обеспечивает компенсацию перекрестных связей в объекте регулирования. При использовании таких регуляторов с интегральной составляющей система может не иметь равновесного состояния. В этом случае автор предлагает вводить связи, соединяющие выходы основных регуляторов, полагая, что регулируемую величину должен контролировать только один регулятор. В работе [6] анализируются многочисленные зарубежные работы и показано, что задача автономного управления связана с задачей модального управления, а развязывание системы заключается в выборе обратной связи и сведении матрицы системы к диагональному виду. Соболев О. С. [3] приводит многомерную систему к автономной путем расчленения ее на сепаратные каналы с компенсацией перекрестных связей. При синтезе системы вводятся допущения: диагональные звенья в регуляторе реализуются из условий устойчивости и качества регулирования, перекрестные связи - из условий автономности. Даны структурные схемы способов реализации перекрестных связей в регуляторе, от которых зависят условия автономности. В другой его работе [7], применяя для однотипных систем метод эквивалентных преобразований систем с введением жестких перекрестных связей между регуляторами, производит «развязывание» каналов, обеспечивая автономность систем регулирования. Воронов A. A. [8] рассматривает систему, состоящую из подсистем, но объединенных в единую систему. Производятся преобразования системы в несколько стадий путем децентрализации и последующего объединения системы для замещения исходной модели простыми системами сравнения. На первом стадии выполняется декомпозиция системы с обратными связями на изолированные автономные подсистемы и синтез локальных регуляторов. При этом диагональные блоки матриц доминируют над недиагональными. Мееров В. М. [9,] при синтезе устойчивых структур ММСР решает проблему автономности путем компенсирующих связей и введения отрицательной гибкой обратной связи, реализуя неограниченный коэффициент усиления.