Частотный синтез автоматизированных электроприводов машинных агрегатов на основе концепции обратных задач динамики

• Автор: Писарев, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 208 с. : ил.

Аннотация. Работа посвящена разработке теоретических основ метода синтеза систем автоматического управления, основанного на частотном подходе к решению обратных задач динамики. В работе обоснована необходимость разработки принципиально нового метода синтеза, относящегося к группе методов дифференцируемой оптимизации. Установлены аксиоматические положения, лежащие в основе предлагаемого подхода. Сформулирована и реализована общая концепция построения программных управлений на основе применения операций обращения над частотными характеристиками дифференциальных и разностных уравнений, описывающих динамическое поведение одномерных систем. Разработанный подход учитывает ограничения, накладываемые на фазовые координаты управляемого объекта и нули в передаточной функции системы. Разработана методика синтеза систем электропривода различной структурной организации, позволяющая более точно прогнозировать желаемое динамическое поведение системы, по сравнению с известными. Отличительной чертой подхода является возможность построения множества законов управления, ограниченного сверху и снизу значением среднеквадратичного функционала, характеризующего степень приближения реальной траектории к назначенной, и ранжируемого по необходимым ресурсам управления.


Недостатками являются требование заданности исходной структуры, что обычно определяется интуицией и квалификацией разработчика, вычислительные трудности при высокой размерности системы, а также ограничения и сложности, возникающие при синтезе многомерных и нелинейных систем 3, , 7. Кроме отого, частотные методы не дают строгого математического функционала, характеризующего динамические характеристики проектируемой системы, и не могут учитывать ограничения, накладываемые на фазовые координаты. ГУ 7Л2 4 . ТИ нескомпеисированиая малая постоянная, момент инерции привода. В табл. ТИ приведены 1У время переходного процесса а перерегулирование оа максимальное значение ускорения и рывка выходной координаты на скачок управляющего воздействия, а также , время восстановления скорости Д2 динамическая просадка скорости на скачок возмущающего воздействия. Из таблицы 1. Тп О. О2О. Й и АП необходимо увеличивать быстродействие системы, что всегда ограничивается динамическими перегрузками в переходных режимах работы. На рис. Тр Для сравнения приведены значения щ, к фильтрам Баттерворта и биномиальным распределением корней третьего порядка, соответствующие времени переходного процесса . Из рис. Бапсрворта третьего порядка 9. Баттерворта и с биномиальным распределением корней примерно на 0. В качестве недостатка данной структуры отметим также ее чувствительность к вариации параметров механизма. IX6 Т. На практике рост добротности, при незначительных Т, приводит к снижению устойчивости системы .