Статья

Название статьи МЕТОДИКА СИНТЕЗА РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ НЕЗАВИСИМОГО ФОРМИРОВАНИЯ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НЕЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ
Автор А.И. Воронин, В.В. Тютиков
Рубрика РАЗДЕЛ II. МЕТОДЫ, МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
Месяц, год 03, 2015
Индекс УДК 62-50
DOI
Аннотация Развитие технологий приводит к повышению требований к статическим и динамическим показателям исполнительных устройств различных технологических и специальных нелинейных объектов. Решить проблему независимого формирования указанных показателей можно на основе разработки новых методик для синтеза устройств автоматического управления. В основу исследования положены методы аналитического конструирования агрегированных регуляторов и модального управления. Разработана двухэтапная методика синтеза регуляторов, позволяющая на основе комбинации указанных методов независимо формировать качество переходных процессов и статическую точность систем автоматического управления нелинейными объектами, имеющими в математическом описании нелинейные элементы, которые можно описать аналитическими функциями. Метод аналитического конструирования агрегированных регуляторов на основе векторно-матричного описания нелинейного объекта управления позволяет синтезировать систему с регулятором состояния, обладающую свойствами линейной. При этом уравнения, входящие в математическое описание полученной системы автоматического управления в пространстве состояний, могут содержать нелинейные элементы, и по их виду сложно судить о линейности математической модели в целом. Далее система автоматического управления, описание математической модели которой осуществляется в виде передаточной функции, является объектом при синтезе методом модального управления полиномиального регулятора, обеспечивающего заданные показатели функционирования. Таким образом, последовательное применение двух методов синтеза позволяет получить требуемое качество процессов управления. Модельный пример с использованием типового электромеханического объекта – электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения с табличной нелинейностью «кривая намагничивания», аппроксимированной аналитической функцией, подтверждает эффективность предложенного подхода к формированию качества процессов в нелинейных объектах.

Скачать в PDF

Ключевые слова Cтатические и динамические показатели качества; аналитическое конструирование агрегированных регуляторов; модальное управление; полиномиальный регулятор.
Библиографический список 1. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 704 с.
2. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. – М.: Машиностроение, 1976 – 184 с.
3. Волгин Л.Н. Оптимальное дискретное управление динамическими системами / Под ред. П.Д. Крутько. – М.: Наука, 1986. – 340 с.
4. Гайдук А.Р. Теория и методы аналитического синтеза систем автоматического управления (полиномиальный подход). – М.: Физматлит, 2012. – 360 с.
5. Тютиков В.В., Тарарыкин С.В. Робастное модальное управление технологическими объектами. – Иваново: ИГЭУ, 2006. – 256 с.
6. Колесников А. А. Синергетическая теория управления. – Таганрог: ТРТУ. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 344 с.
7. Филаретов В.Ф., Дыда А.А., Очкал В.С. Адаптивные системы с переменной структурой для управления электроприводами роботов // Автоматизированный электропривод. 1990. – C. 160-155.
8. Акимов Л.В., Долбня В.Т., Клепиков В.Б., Пирожок А.В. Синтез упрощенных структур двухмассовых электроприводов с нелинейной нагрузкой / Под общ. ред. В.Б. Клепикова. – Харьков: НТУ «ХПИ», Запорожье: ЗНТУ, 2002. – 160 с.
9. Поляк Б.Т., Щербаков П.С. Трудные задачи линейной теории управления. Некоторые подходы к решению // Автоматика и телемеханика. – 2005. – № 5. – С. 7-46.
10. Мееров М.В. Синтез структур систем автоматического регулирования высокой точности. – М.: Наука, 1967. – 424 с.
11. Востриков А.С. Синтез нелинейных систем методом локализации. – Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1990. – 120 с.
12. Поляк Б.Т., Щербаков П.С. Робастная устойчивость и управление. – М.: Наука, 2002. – 303 с.
13. Chen C.-T. Linear system theory and design, Holt, Rinehart and Winstone, N.Y., 1984.
14. Moore B.C. Principal Component Analysis in Linear Systems: Controllability, Observability, and Model Reduction // IEEE Trans. Automat. Control, AC-26. – 1981. – P. 17-32.
15. Goodwin G.C., Graebe S.F., Salgauo M.E. Control system design, Valparaiso, Chile, 2000.
16. Francis B.A. The linear multivariable regulator problem // SIAM J. Conrol Optim. – 1977. – Vol. 15, No. 3. – P. 486–505.
17. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления, Лаб. базовых знаний. – М., 2002.
18. Wang J., Duan Z., Yang Y., Huang L. Analysis and Control of Nonlinear Systems with Stationary Sets: Time-Domain and Frequency-Domain Methods, World Scientific Publishing Company, 2009.
19. Xin M., Balakrisnan S.N. Missile longitudinal autopilot design using a new suboptimal nonlinear control method // IEE Proc. Control Theory Appl., 150:6. – 2003. – P. 577-584.
20. Тютиков В.В., Воронин А.И. Независимое формирование статических и динамических показателей нелинейных объектов // Вестник ИГЭУ. – 2014. – № 2. – С. 41-44.
21. Матюк В.Ф., Осипов А.А. Математические модели кривой намагничивания и петель магнитного гистерезиса. Ч. 1. Анализ моделей // Неразрушающий контроль и диагностика. – 2011. – № 2. – С. 3-35.

Comments are closed.