Автоматизация исследований многосвязных нелинейных автоматических систем на основе общей теории корневых годографов

• Автор: Ширинский, В.П.
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 174 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АБСОЛЮТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ДВУСВДЗНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСГГМГО

1.1. Двусвязные нелинейные системы с перекрестными связями.

1.2. Исследование абсолютной устойчивости двусвязных систем

1.3. Выводы.

Глава 2. КОРНЕВЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АБСОЛЮТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ДВУСВЯЗНЬК НЕЛИНЕЙНЫХ САУ.

2.1. Корневой критерий абсолютной устойчивости многосвязных нелинейных САУ .

2.2. Способы реализации корневых методов исследования абсолютной устойчивости двусвязных нелинейных САУ
2.2.1. Модификация корневых условий устойчивости ДНСАУ
2.2.2. Исследование плоскостей варьируемых параметров при анализе двусвязных нелинейных САУ.
2.2.3. Процедуры исследования абсолютной устойчивости двусвязных нелинейных
2.3. Выводы
Глава 3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ АБСОЛЮТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДВУСВЯЗНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ САУ.
3.1. Принципы построения средств автоматизворованного исследования ДНСАУ.
3.2. Методы реализации процедур автоматизированного исследования ДНСАУ
3.2.1. Методы ввода и подготовки исходных данных.
3.2.2. Методы исследования функций 3х переменных .
3.2.3. Методы определения областей абсолютной устойчивости в плоскости параметров системы
3.3. Функционирование комплекса программ исследования абсолютной устойчивости.
3.4. Выводы
Глава 4. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ОБЛАСТЕЙ АБСОЛЮТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДВУСВЯЗНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ САУ.
4.1. Построение областей абсолютной устойчивости двусвязной нелинейной САУ с антисимметричными перекрестными связями
4.2. Исследование абсолютной устойчивости системы автоматического регулирования мощности гребной энергетической установки РЭУ
4.2.1. Система стабилизации мощности ГЭУ . . .
4.2.2. Преобразование передаточных функций системы.
4.2.3. Вычисление областей устойчивости в плоскости параметров системы.
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Тот же результат получается при объединении нескольких односвязных САР в одну многосвязную. При питании электродвигателя (регулируемая переменная - скорость вращения) от генератора соизмеримой мощности, напряжение которого стабилизируется специальным регулятором, между двигателем и генератором возникают естественные перекрестные связи. Второй вид перекрестных связей образуется при введении искусственных воздействий между сепаратными каналами для получения нужных характеристик регулирования. Такого рода связи называются корректирующими перекрестными связями. Для примера рассмотрим систему автоматического управления стендом испытания механических трансмиссий (ИСГЛТ) (рис. К САУ ИСМТ предъявляются следующие технические требования: точность стабилизации скорости и момента 1%, быстродействие автоматической системы регулирования момента меньше 0,2 с. Как показали исследования на АВМ, взаимосвязь через внут-' реннее сопротивление общего тиристорного преобразователя питания двигателя и тормозного генератора является относительно "слабой". Пренебрегая ею, приводим структурную схему к виду (рис. Анализ возможных вариантов показал, что достижение требуемого быстродействия и скорости можно полупить введением перекрестных корректирующих связей между каналами: введением обратной связи по производной от момента на вход системы регулирования скорости и введением связи по производной от скорости на вход системы регулирования момента. В настоящее время двусвязные системы с перекрестными связя—. Неотъемлимой частью таких систем является наличие в контуре управления мощных преобразовательных элементов (электромашин-ных, электромагнитных, алектронных усилителей, тиристорных преобразователей), управляющих исполнительными органами. В последнее время тиристорные преобразователи вследствие вы-. Тиристорный преобразователь является сложным нелинейным импульсным элементом, имеющим нестандартную форму выходного импульса (часть синусоиды). Однако при работе в непрерывных системах тиристорный преобразователь аппроксимируется различными непрерывными звеньями в зависимости от вида нагрузки - работе на активное сопротивление, на обмотку возбуждения или якорную обью тку двигателя. При работе тиристорного преобразователя на обмотку возбуждения основным является режим непрерывных токов. В этом случае тиристорный преобразователь рассматривается как непрерывное нелинейное звено, статическая характеристика которого имеет зону нечувствительности. При управлении якорной обмоткой двигателя статическая характеристика тиристорного преобразователя представляет характеристику с насыщением //. Наличие таких нелинейных элементов в системах серьезно усложняет исследование устойчивости и требует использования специальных методов, в частности, методов абсолютной устойчивости. Г.2. Впервые задача исследования устойчивости САУ с нелинейными элементами, характеристики которых располагались в заданном секторе (т. САУ), была поставлена в г. А.И. Лурье и В. М.Постникова //, где авторы использовали функцию Ляпунова "квадратичная форма плюс интеграл от нелинейности". Рис. Рис. Ляпунова /^*,/. Существенный недостаток методов этой группы - трудности, связанные с отсутствием алгоритма построения функции Ляпунова для любой заданной нелинейной системы. В конце пятидесятых годов в развитии теории абсолютной устойчивости наступил радикальный сдвиг. В работах /-/ румынского ученого В. М.Попова был разработан частотный критерий абсолютной устойчивости. Критерий В. К - значение тангенса угла, определяющего расположение нелинейности. Дальнейшее развитие частотные методы исследования абсолютной устойчивости получили в работах Я. З.Цыпкина //, В. А.Якубовича /-/, Е. П.Попова //,•Наумова //, И. A.A. Вавилова //, А. Х.Гелига /-/, JI. П.Смольникова /-/, Айсагалиева /-/ и других авторов /-/. Важное место в исследовании абсолютной устойчивости занимают методы общей теории корневых траекторий. Корневой метод был впервые предложен в г. СССР К. Ф.Те-одорчиком // и, независимо от него в США В. Р.Эвансом //. B.Р.