Разработка алгоритмов синтеза регуляторов систем управления электроприводами по прямым показателям качества

• Автор: Стельмащук, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 218 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ СИНТЕЗА САР

1.1. Общая задача синтеза

1.2. Классификация методов синтеза.

1.3. Аналитические методы синтеза

1.4. Поисковые методы синтеза

1.5. Методы поиска систем продукций

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА СИНТЕЗА ПО ПРЯМЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА

2.1. Представление задачи синтеза

2.2. Синтез структуры регулятора.

2.3. Синтез параметров регулятора
2.4. Разработка алгоритмов синтеза параметров регулятора.
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ САР. РАСЧТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ
3.1. Математическое моделирование объектов регулирования
3.2. Расчт и обработка переходных процессов.
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ МСППК
4.1. Главное окно
4.2. Окно анализа
4.3. Окно параметрического синтеза.
4.4. Окно структурного синтеза.
4.5. Настройка проведения экспериментов
Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА С МЕТОДОМ СИНТЕЗА ПО ПРЯМЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА
5.1. Сравнение с методом ЛАЧХ
5.2. Сравнение с методом стандартных настроек.
5 .3. Синтез нелинейных систем регулирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На основании технического задания определяется цель задачи синтеза. Исходя из цели, выбирается метод синтеза структуры и параметров регуляторов САУ ЭП, который используется для достижения цели задачи синтеза. Так как задачи определения цели и выбора метода взаимосвязаны друг с другом, то эти процедуры могут чередоваться для более точной формализации задачи синтеза. При этом необходимо учитывать, что главным критерием эффективности метода синтеза является его способность достигать цели синтеза, отражающей как можно больше требований к технологическому процессу. Для количественного определения, предъявляемых к регулируемым ЭП, требований используются обобщённые показатели регулирования [], которые можно разделить на три группы: динамические, статические и энергетические показатели. В каждую из этих групп входят прямые показатели качества, по которым производится непосредственная оценка качества САР и в том числе САУ ЭП. Основными прямыми динамическими показателями качества регулирования для систем стабилизации скорости сор являются (см. X ш и перерегулирование а % скорости. Рис. Переходный процесс системы ЭП. Дейр - отклонения регулируемой величины. О™ - максимальное значение скорости. Помимо основных показателей качества учитываются дополнительные, такие как максимальное ускорение регулируемой величины. Но во многих системах ЭП, особенно с нелинейным описанием, на переходные процессы наложены значительные пульсации, и определить производную скорости вращения может оказаться задачей весьма сложной. Основным показателем качества, который оценивает статику САУ ЭП является точность. Точность регулирования скорости вращения определяется возможными отклонениями скорости от заданного значения на входе системы ЭП под действием возмущений. У - установившиеся значения ошибки и переменной обратной связи. Величина обратной связи и ос является пропорциональной величине скорости вращения сор. Следовательно, величина ошибки е пропорциональна отклонениям скорости вращения. С о - коэффициент ошибки. С помощью данного коэффициента ошибки можно оценивать точность статических систем ЭП. В астатических системах ЭП абсолютная величина установившейся ошибки равна нулю, но е? Для того чтобы оценить точность систем ЭП с астатизмом первого порядка и выше используется формула, которая является общим случаем для определения коэффициента ошибки системы ЭП с любым астатизмом. V - астатизм системы ЭП. Среди энергетических показателей основным являются электрические потери за время переходного процесса. Р,0)=2у. РэО) - мгновенное значение электрических потерь. Обычно энергетические показатели учитываются только при выборе силовой части ЭП. Но при проектировании ЭП, работающих в пускотормозных режимах, учёт энергетических показателей при синтезе регулятора приобретает важное значение. Это позволит выбирать силовую часть, отчасти пренебрегая энергетическими показателями и учитывать только стоимостные и массо-габаритные показатели. Ф - мгновенное значение электромагнитного момента. Вышеприведённые показатели качества регулирования оценивают поведение систем регулирования скорости. Для других систем, например адаптивных, будут иные показатели. Но их градация на статические, динамические и энергетические будет сохраняться. Ф і1** - требуемое значение на ї-ьій показатель качества. Требуемые значения на показатели качества представляют собой требования к качеству системы ЭП и определяют требуемую область О значений переменных состояния []. ЭП и так далее. Г1 (У)=Г1 (<Р~')•= V(ф4). Таким образом, общей задачей синтеза САУ ЭП является разработка такого регулятора со структурой V/ хр и параметрами х ц* при котором удовлетворяется система (1. Разработать метод синтеза, реализующий зависимость (1. Математическое описание ЭП может иметь сложный и нелинейный характер. Требования, предъявляемые к качеству системы ЭП, не определяют однозначно вид кривых выходных переменных. Одни и те же значения показателей качества ф* можно получить при различных кривых вектора у. Здесь проблемы возникают при реализации зависимости ф-1.