Оптимальное управление сервосистемами специального оборудования в производстве радиоэлектронных модулей

• Автор: Яринич, Сергей Вильямович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 225 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. Сервосистемы специального технологического оборудования производства радиоэлектронных модулей .

1.1. Классификация исследуемых сервосистем.

1.2. Постановка задачи управления сервосистемами специального технологического оборудования

1.3. Состояние разработок систем управления позиционными исполнительными механизмами

1.4. Состояние разработок систем управления контурными исполнительными механизмами. . .

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. Оптимальное управление позиционными сервосистемами специального оборудования. .

2.1. Постановка задачи

2.2. Определение закона оптимального управления и структуры типовой САУ.

2.3. Основные характеристики движения оптимальноуправляемых позиционных сервосистем специального оборудования. . .
2.4. Сравнение характеристик сервосистем, управляемых в соответствии с квадратичным и логарифмическим уравнениями траекторий оптимального торможения.
2.5. Влияние параметров винтовых передач
на быстродействие позиционирования .
2.6. Выводы.
ГЛАВА 3. Оптимальное управление контурными сервосистемами специального оборудования
3.1. Постановка задачи
3.2. Необходимые условия оптимальности управления
3.3. Управление исполнительными механизмами второй группы
3.3.1. Оптимальное управление
3.3.2. Рациональные варианты квазиоптимального управления.
3.3.3. Оптимальные межкоординатные связи
и требования к точности их реализации.
3.4. Управление исполнительными механизмами третьей группы. НО
3.4.1. Модификация исходных ограничений. . цо
3.4.2. Оптимальное управление при модифицированных ограничениях
3.4.3. Нормирование оптимальных фазовых траекторий.
3.5. Выводы. Х
ГЛАВА 4. Типовая автономная система управления специальным технологическим оборудованием
4.1. Структура системы.
4.2. Подсистема управления исполнительными механизмами.
4.2.1. Структура подсистемы
4.2.2. Оценка требуемого быстродействия усилительнопреобразущего тракта.
4.2.3. Выбор исполнительного двигателя и
шага винтового механизма.
4.2.4. Основные характеристики оптимально управляемых сервосистем сборочного оборудования.
4.3. Перспективы развития сборочного оборудования.
4.3.1. Интегральные сборочные комплексы . .
4.3.2. Управление сервосистемами интегральных сборочных комплексов.
4.4. Выводы
5. Заключение
6. Литература
7. Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Требуется найти закон формирования управлений и , минимизирующих время перевода точки А из состояния Н в состояние К по произвольной траектории для ИМ группы I и по заданной траектории у для ИГЛ групп 2 и 3. Отметим, что отсутствие ограничений на траектории перемещения исполнительных механизмов первой группы позволяет решать задачу оптимального управления ими раздельно по каждой из координат Чс . Такой подход уже утвердился в практике анализа подобных систем и принят в настоящей работе 1,2 . Теоретическую основу решения задач управления динамическими системами, описываемыми уравнениями вида 1. Л.С. Понтрягиным. Первая группа исполнительных механизмов СТО прекрасно описывается теорией линейных оптимальных систем, построенной Р. В.Гамкрелидзе , на основе принципа максимума Понтрягина. Большой вклад в развитие теории оптимального управления системами с нейтральной линейной частью внесли А. А.Фельдбаум , , А. М.Летов , Я. З.Цыпкин , О. Дж. Смит , М. Атанс и П. Фалб , А. Я.Лернер , А. Серьезное внимание частному случаю Ог 0 сервосистем первой группы уделено в работах В целом можно считать, что для систем первой группы существует прочная теоретическая основа, позволяющая создавать конкретные устройства оптимального управления промышленными ИМ. Достаточно подробный анализ таких разработок приведен в работе А. Д.Поздеева, А. А.Кириллова и Н. Т.Малнжа в . Наибольшее распространение получила структура оптимального позиционного привода, представленная на рис. Она содержит внешний контур регулирования положения I и внутренний контур регулирования скорости 2. Контур I выполняется чаще всего в цифровом виде, контур 2 в аналоговом или гибридном вариантах. Оптимизация управления осуществляется за счет включения в контур регулирования положения функционального преобразователя, формирующего оптимальную фазовую траекторию торможения привода для релейных вариантов регулирования скорости оптимальную линию переключения. При этом практически во всех реальных сервосистемах форма фазовой траектории торможения задается квадратичной зависимостью требуемой скорости движения исполнительного механизма Vтр от рассогласования по положению Д V3. Утр К ьУ . Здесь К постоянный коэффициент, определяющий ускорение на участке торможения. Именно такую форму фазовых траекторий используют все сервосистемы СТО ведущих зарубежных фирм. Рис. I.I. В литературе наиболее полно разработаны инженерные подходы к проектированию систем управления именно такими объектами. Для них существуют достаточно подробные рекомендации по расчетам динамики и правильному выбору элементной базы ,. В то же время большая часть исполнительных механизмов первой группы, используемых в СТО производства РЭА, не удовлетворяет условию а2 0 1 . Поэтому актуальной задачей является определение вида оптимальных фазовых траекторий позиционных систем, характерных для рассматриваемой группы СТО, и, соответственно, разработка подробных инженерных методик расчета систем управления, использующих траектории такого вида. Изменение вида оптимальных фазовых траекторий влечет за собой изменение структуры типовых средств управления ИМ первой группы. Следовательно, задачи определения такой структуры и разработки комплекса соответствующих ей технических средств также являются актуальными. Вторую и третью группы ИМ обычно относят к контурным сервосистемам. Такие сервосистемы . ИМ по этой траектории. Рассмотрим наиболее характерные для современного программного управления методы реализации указанных функций. Поскольку задание траекторий перемещения обычно производится дискретными точками, при управлении исполнительным механизмом необходимо восстановить вид требуемой кривой в промежутках между ними, т. Наибольшее распространение в настоящее время получили алгоритмы интерполяции, основанные на методах цифровых дифференциальных анализаторов ЦДА. ОФ . Рассмотрим метод ЦДА на примере интерполяции кривой второго порядка 6. Гх,у Ах 2Вху Суг х 2Еу . Х
1. Из выражения 1. Вводя параметр у , можно заменить уравнение 1. V ВхСу Е, Л СлЭ Дх . Вх су Е . Структура дифференциального анализатора, соответствующая уравнениям 1. Л.2. Х
I. Хс , У отсчеты интегрируемой величины в моменты .