Исследование и разработка программно-замкнутых быстродействующих позиционных систем управления
Диссертация
Дельданной диссертационной работы состоит в разработке метода синтеза оптимальных по быстродействию позиционных систем управления, отличающегося от известного метода А.А.Фельд-баума тем, что для управления требуется информация об одной координате сигнала рассогласования и позволяющий существенно упростить реализацию устройств управления. В основе разрабатываемого. метода синтеза лежит способ… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. СОДЕШНИЕ МЕТОДА СИНТЕЗА ПРОГРАММНО-ЗАМКНУТЫХ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ПОЗИЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
- 1. 1. Задачи синтеза оптимальных по быстродействию систем управления
- 1. 2. Обзор методов реализации быстродействующих законов управления на системах промышленного регулирования
- 1. 3. Метод программно-замкнутого оптимального по быстродействию управления линейными и нелинейными объектами. Постановка задачи
- ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ПРОГРАММНО-ЗАМКНУТЫХ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ ПРИ ОТСУТСТШИ ОГРАНИЧЕНИЙ НА КООРдаНАТЫ
- 2. 1. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение нескольких инерционных звеньев
- 2. 2. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение интегрирующего и нескольких инерционных звеньев
- 2. 3. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение двух интегрирующих и нескольких инерционных звеньев
- 2. 4. Расчет оптимальных моментов переключения с использованием функций задания
- 2. 5. Аппроксимация функций задания и переключения
- ШВОДД ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
- ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ПРОГРАММНО-ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ ПРИ УЧЕТЕ ОГРАНИЧЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО ОРГАНА, ЗАПАЗДЫВАНИИ ПО УПРАВЛЕНИЮ И НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
- 3. 1. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение интегрирующего и нескольких инерционных звеньев и при учете ограничения управляющего органа
- 3. 2. Расчет функций задания и переключения для объектов, представляющих последовательное соединение двух интегрирующих и нескольких инерционных звеньев и при учете ограничения управляющего органа
- 3. 3. Расчет оптимальных моментов переключения с использованием функций задания
- 3. 4. Расчет функций переключения для линейных объектов при учете запаздывания по управлению
- 3. 5. Расчет функций переключения для нелинейных объектов управления второго порядка
- ВЫВОД! ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
- ГЛАВА 4. СХЕМО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОГРАММНО-ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕМЕНТАХ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИКИ
- 4. 1. Способ построения программно-замкнутых систем управления
- 4. 2. Построение программно-замкнутых систем управления линейными объектами при учете запаздывания и без него и при отсутствии ограничений
- 4. 2. 1. Программно-замкнутая система управления инерционными объектами
- 4. 2. 2. Программно-замкнутая система управления объектами, содержащими одно интегрирующее звено
- 4. 2. 3. Программно-замкнутая система управления объектами, содержащими два интегрирующих звена
- 4. 2. 4. Программно-замкнутая система управления объектами при учете запаздывания
- 4. 3. Построение программно-замкнутых систем управления линейными объектами при учете ограничения управляющего органа и нелинейными объектами
- 4. 3. 1. Программно-замкнутая система управления объектами, содержащими одно интегрирующее звено и при учете его ограничения
- 4. 3. 2. Программно-замкнутая система управления объектами, содержащими два интегрирующих звена и при учете ограничения управляющего органа
- 4. 3. 3. Программно-замкнутая система управления нелинейными объектами второго порядка
- 4. 4. Реализация программно-замкнутых быстродействующих систем управления на базе промышленных средств аналогового регулирования
- 4. 4. 1. Реализация программно-замкнутых систем управления на базе аналогового регулятора с импульсным выходным сигналом РП
- 4. 4. 2. Реализация программно-замкнутых систем управления на базе аналогового регулятора с непрерывным выходным сигналом Р
- 4. 5. Реализация программно-замкнутых систем управления с применением микропроцессоров
- ВЫВОД! ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
- ГЛАВА 5. СИНТЕЗ ПРОГРАММНО-ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СЕКЦИЕЙ ПЕЧИ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИЙ ПЛИТКИ
- 5. 1. Математическая модель обжиговой печи
- 5. 2. Постановка задачи управления. Система уравнений относительно моментов переключения
- 5. 3. Расчет функций задания и переключения
- 5. 4. Реализация программно-замкнутой системы управления
- ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ
Список литературы
- A.c. 398 924 (СССР). Оптимизирующее устройство для астатических систем второго порядка./ авт.изобрет. Е. А. Смирнов. -Заявл. 29.10.1971, № 1 709 590/18−24- Опубл. в Б.И., 1973, № 38.
- A.c. 463 943 (СССР). Квазиоптимальная по быстродействию система автоматического регулирования./ авт.изобрет. Ю. Н. Афанасьев. Заявл. 21.11.72, № 1 848 020/18−24- Опубл. в Б.И., 1975, № 10.
- Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: Справочное пособие. / Под ред. Б. Д. Кошарского, Л.: Машиностроение, 1976. 484 с.
- Алексаков Г. Н. Практика проектирования нелинейных систем методом фазовой плоскости. -М.: Энергия, 1973. 144 с.
- Антомонов Ю.Г. Автоматическое управление с применением вычислительных машин. Л.: Судпромгиз, 1962. — 340 с.
- Антомонов Ю.Г. Синтез оптимальных систем. Киев: Науко-ва думка, 1972. — 320 с.
- Антонов А.Б., Гонтарь О. Д., Долгозвяг В. А., ФедунецП.Д., Хобин В. А. Исследование быстродействующих систем прогнозированного управления объектами с запаздыванием в условиях возмущений. Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1976, № 4, с. 454−459.
- Атанс М.Ф., Фалб П. Оптимальное управление. М.: Машиностроение, 1968. — 764 с.
- Баранов В.Е., Климов B.C. Алгоритм оптимального по быстродействию управления для нейтрально устойчивого объекта. -Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1978, № 8, с. 851−857.
- Бахвалов Л.А., Косякин A.A., Королев Е. С. Оптимальные регуляторы в системах непосредственного цифрового регулирования.
- Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1978, № 8, с. 846−850.
- Бутковский А.Г., Доманицкий С. М. О синтезе управляющей части оптимальных систем для некоторых объектов с запаздыванием. Теория и применение дискретных автоматических систем, Труды конференции 22−26 сентября 1958 г., Изд-во АН СССР, 1960. с. 27−35.
- Буянов Б.Б., Доманицкий С. М., Имедадзе В. В., Цинцад-зе Ш.А. Цифровая оптимальная система программного управления. Передовой научно-технический и производственный опыт. Системы автоматического управления и регулирования, ВДТЭИН, вып. 6, 1961.
- Вавилов А.А. Частотные методы расчета нелинейных систем. Л.: Энергия, 1970, — 324 с.
- Варшавский О.Г. Оптимальное регулирование систем второго порядка с запаздыванием. Теория и применение дискретных автоматических систем. Труды конференции 22−26 сентября 1958, Изд-во АН СССР, 1960, с. 36−44.
- Варшавский О.Г. Регуляторы ВТИ как оптимальные регуляторы. Изв. вузов. Сер. Приборостроение, 1961, № II, с.
- Варшавский О.Г. Быстродействие промышленных регуляторов. М.: Металлургия, 1966. 120 с.
- Викторов В.К., Кулле П. А. Рациональная аппроксимация линии переключения оптимальной по быстродействию САУ второго порядка. Автоматика и телемеханика, 1970, № 7, с. 173−175.
- Вознюк Л.Л., Иваненко В. И., Карагенец Д.В., СверданМ.Л. Синтез оптимального по быстродействию управления для объектов второго порядка. Известия АН СССР. Техническая кибернетика, 1963, № 6, с. 72−77.
- Волков Е.Ф., Яковлева А. Е. Синтез квазиоптимальных регуляторов. Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1981. — 79 с.
- Гантмахер Ф.Р. Теория матриц.- М.: Наука, 1967.-576 с.
- Гимельбрант А.Я. О синтезе оптимальных управлений для одной релейной системы третьего порядка. В сб.: Вопросы кибернетики и вычислительной математики. Ташкент, 1969, вып. 33, с. 87−93.
- Горелов В.Н. Синтез и моделирование на ЭЦВМ оптимальных по быстродействию нелинейных позиционных систем. Дис.канд. техн. наук. — Таганрог: ТРШ, 1974. — 210 с.
- Градштейн И.С., Рыжин И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз, 1962. — 1100 с.
- Гулько Ф.Б., Коган Б. Я. Метод оптимального управленияс прогнозированием. Труды П международного конгресса ИФАК, Т.2.-М.: Наука, 1965, с. 406−415.
- Дунаев В.И. Квазиоптимальные по быстродействию системы автоматического регулирования. М.: Энергия, 1970. — 64 с.
- Ефимов A.B., Золотарев Ю. Г., Терпигорева В. М. Математический анализ (специальные разделы), ч. П. Применение некоторых методов математического и функционального анализа: Учеб. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1980. — 295 с.
- Зайцев Г. Ф., Стеклов В. К. Оптимальные по быстродействию комбинированные системы управления. В кн.: Автоматика, Киев, 1979, № 4, с. 59−65.
- Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил A.B., Страхов C.B. Основы теории цепей. M.-JI.: Госэнергоиздат, 1963. — 440 с.
- Карасин И.А., Котченко Ф. Ф. Неосциллирующие оптимальные системы второго порядка. Техническая кибернетика, 1968,6, с. I48-I5I.
- Карасин И.А., Котченко Ф. Ф. Об определении и задачах квазиоптимального управления. Изв. ЛЭТИ, 1970, вып.90,с.25−26.
- Карпов B.C., Малов Д. И. Об одном методе синтеза квазиоптимальных по быстродействию систем управления линейными объектами с запаздыванием. Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1977, № 12, с. 1376−1380.
- Карпов B.C., Панарин В. М. Синтез квазиоптимальных по быстродействию регуляторов для типовых промышленных объектов с запаздыванием. Изв. вузов. Электромеханика, 1984, № 2,с.52−57.
- Килин Ф.М. Переходные и установившиеся процессы в импульсных системах с переменными параметрами, изменяющимися скачком. Автоматика и телемеханика, 1957, № 12, с. I06I-I080.
- Клюев A.C., Колесников A.A. Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию. М.: Энергоиздат, 1982.240 с.
- Колесников A.A. 0 построении быстродействующих автоматических регуляторов. Изв. вузов. Сер. Энергетика, 1975, № 10, с. 45−52.
- Колесников A.A., Горелов В. Н., Штейников Г. А. Синтез оптимальных нелинейных систем управления на ЭЦВМ. Таганрог: ТРТИ, 1975. — 177 с.
- Колесников A.A. Синтез автоматических регуляторов, оптимальных по переменному критерию качества. Изв. вузов. Сер. Приборостроение, 1976, № 4, с. 30−35.
- Кочанов Н.С. Основы синтеза линейных электрических цепей во временной области. М.: Связь, 1967. — 200 с.
- Красовский A.A. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. М.: Наука, 1973.558 с.
- Круг Е.К., Минина О. М. Об оптимальных переходных процессах автоматического регулирования с ограничением положения регулирующего органа. Автоматика и телемеханика, 1958, № I, с. 10−25.
- Ланнэ А.А. Оптимальный синтез линейных электрических цепей. М.: Связь, 1969. — 294 с.
- Ланцош К. Практические методы прикладного анализа. -М.: Физматгиз, 1961. 524 с.
- Лернер А.Я. Принципы построения быстродействующих следящих систем и регуляторов. Библиотека по автоматике. М.: Гос-энергоиздат, 1961, вып. 25. — 152 с.
- Лернер А.Я., Розенман Е. А. Оптимальное управление. -М.: Энергия, 1976. 358 с.
- Летов A.M. Динамика полета и управление. М.: Наука, 1969. — 359 с.
- Летов A.M. Математическая теория процессов управления.-М.: Наука, 1981. 255 с.
- Ли Э.Б., Маркус П. Основы теории оптимального управления. М.: Наука, 1972, — 574 с.
- Лицын Н.М. Оптимизация по быстродействию одного типа систем с интегрирующими звеньями. Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1975, № 5 с. 544−548.
- Моисеев Н.Н. Численные методы в теории оптимальных систем. М.: Наука, 1971. — 424 с.
- Мороз А.И. К проблеме синтеза оптимального по времени управления. Автоматика и телемеханика, 1970, № I, с. 24−35.
- Мороз А.И. Синтез оптимального по времени управления для линейных систем третьего порядка. I, П, Ш. Автоматика и телемеханика, 1969, W 5, с. 5−17- № 7, с. 18−29- № 9, с. 5−15.
- Новая технология керамических плиток./ Под ред. В.И.До-бужинского, М.: Стройиздат, 1977. 232 с.
- Новоселов Б.В. Проектирование квазиоптимальных следящих систем комбинированного регулирования. М.: Энергия, 1972. 199 с.
- Новосельцев В.Н. Об оптимальном управлении при наличии запаздывания. Автоматика и телемеханика, 1964, № II, с. 15 451 548.
- Олейников В.А., Карташова Л. П. О возможности применения графоаналитических методов для определения оптимальных управлений нелинейными объектами. В кн.: Анализ и синтез систем автоматического управления. — М.: Наука, 1968, с. 50−54.
- Олейников В.А., Зотов Н. С., Пришвин A.M. Основы оптимального и экстремального управления. М.: Высшая школа, 1969.296 с.
- Олейников В.А., Смирнов Т. М. Оптимальное по быстродействию управление нелинейными объектами. Автоматика и телемеханика, 1970, № 12, с. 167−170.
- Олейников В.А., Борисенко P.A. Асимптотические свойства фазовых траекторий и особые управления в оптимальных быстродействиях. В кн.: Вопросы теории систем автоматического управления. — Л.: ЛГУ, 1974, вып. I, с. 15−17.
- Олейников В.А. Оптимальное управление технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности. Л.: Недра, 1982. — 216 с.
- Олейников В.А., Холодков В. В. Реализация комплексно-оптимальных систем управления технологическими процессами при помощи унифицированных регуляторов. В сб.: Сложные системы управления. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1984, с. 173−179.
- Оптимизация технологических процессов производства керамической плитки: Отчет/ ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина), руководитель работы В. А. Олейников. 2469/AT-2I7, № ГР 800I3II9,
- Инв. № 0283.30 332. Л., 1983. — 76 с.
- Павлик Э. Приближенная реализация оптимальных нелинейных систем автоматического управления промышленными объектами с помощью стандартных регуляторов. В кн.: Оптимальные системы. Статистические методы. — М.: Наука, 1965, с. 259−272.
- Павлов A.A. Синтез релейных систем, оптимальных по быстродействию. М.: Наука, 1966. — 390 с.
- Петров Ю.П. Вариационные методы теории оптимального управления. Л.: Энергия, 1977. — 280 с.
- Понтрягин Л.С., Болтянский В. Г., Гамкрелидзе Р. В., Мищенко Е. Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1969. — 384 с.
- Поспелов Г. С. Реализация оптимальных программ в системах автоматического регулирования. В кн.: Оптимальные системы. Статистические методы. — М.: Наука, 1965, с. 232−242.
- Рабинович Л.В. Методы фазовой плоскости в теории и практике релейных следящих систем. М.: Энергия, 1965. — 152 с.
- Регулирующие и исполнительные устройства, датчики-реле. Номенклатурный каталог, ч. I. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1983. — 128 с.
- Рогожкин Г. М. 0 реализации оптимального по быстродействию закона управления статического преобразователя с релейным регулятором. В кн.: Вестник Харьковского полититехнического института. — Харьков, 1981, № 181, с. 67−69.
- Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования.- М.: Энергия, 1973. — 440 с.
- Синтез позиционных систем программного управления/ А. А. Вавилов, Л. Д. Вальчихин, И. А. Карасин и др. Л.: Машиностроение, 1977. — 279 с.
- Смехов A.A., Ерофеев Н. И. Оптимальное управление подъемно- транспортными машинами. М.: Машиностроение, 1975. — 239 с.
- Смирнов В.И. Курс высшей математики.- М.: Наука, 1974.655 с.
- Смольников Л.П., Котченко Ф. Ф. Оптимальная по быстродействию автоматическая система с асинхронным исполнительным двигателем. Техническая кибернетика, 1963, № 6, с. 46−53.
- Смольников Л.П., Бычков Ю. А., Волков Е. Ф. Исследование автоматической системы третьего порядка, оптимальной в смысле времени торможения с установившейся скоростью. Известия
- АН СССР. Техническая кибернетика, № 5, 1963, с. 157−163.v/ 76. Смольников Л. П. Синтез квазиоптимальных систем автоматического управления. Л.: Энергия, 1967. — 168 с.
- Соботка 3., Стары Я. Микропроцессорные системы. М.: Энергоиздат, 1981. — 496 с.
- Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. М.: Госэнергоиздат, i960.-180с.
- Сун Цзянь. Синтез управляющей части оптимальной по быстродействию следящей системы. Автоматика и телемеханика, 1959, № 3, с. 273−288.
- Теория автоматического управления./Под ред. А.В.Нетуши-ла. М.: Высшая школа, 1976. — 400 с.
- Теория систем с переменной структурой./ Под ред. С. В. Емельянова. М.: Наука, 1970. — 592 с. 1. 82. Фельдбаум A.A. Оптимальные процессы в системах автоматического регулирования. Автоматика и телемеханика, 1953, № 6, с. 712−728.
- V 83. Фельдбаум A.A. О синтезе оптимальных систем с помощью фазового пространства. Автоматика и телемеханика, 1955, № 2,с. 120−149.
- Фельдбаум A.A. Вычислительные устройства в автоматических системах. М.: Физматгиз, 1959. — 800 с. и 85. Фельдбаум A.A. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Наука, 1966. — 623 с.
- Фильчаков П.Ф. Численные и графические методы прикладной математики. Киев: Наукова думка, 1970. — 745 с.
- Флюгге-Лотц И., Титус Г. Оптимальное и квазиоптимальное управление системами третьего и четвертого порядка, Труды П международного конгресса ИФАК, Т.2. М.: Наука, 1965, с. 140−154.
- Хамитов Ш. Ш., Гимельбрант А. Я. Синтез оптимального по быстродействию управления для объектов второго порядка с помощью встречной модели. Изв. АН СССР, Техническая кибернетика, № 6, 1969, с. 160−162.
- Хемминг Р.В. Численные методы. М.: Наука, 1972.-400с.
- Хлыпало Е.И. Нелинейные корректирующие устройства в автоматических системах. Л.: Энергия, 1973. — 344 с.
- Холодков В.В. Реализация законов оптимального по быстродействию управления на базе унифицированных регуляторов.- В сб.: Системы управления технологическими процессами. Новочеркасск: НПИ, 1983, с. 54−61.
- Холодков В.В. Метод синтеза квазиоптимальных по быстродействию устройств управления линейными объектами,/тезисы доклада/. Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1984, № 3, с. 121.
- Холодков Б.В. Устройство оптимального управления для объектов с запаздыванием. В кн.: Синтез алгоритмов сложных систем. — Таганрог: ТРТИ, вып. 5, 1984, с. 39−44.
- Цыпкин Я.З. Релейные автоматические системы. М.: Наука, 1974. — 576 с.
- Чистов В.П., Бондаренко В. И., Святославский В. А. Оптимальное управление электроприводами. М.: Энергия, 1968.-232 с.
- Чуркин Г. М. Об оптимальном управлении дроссельным гидродвигателем. Автоматика и телемеханика, 1970, № 3, с.183−185.
- Шелдон С.Л.- Чанг. Синтез оптимальных систем автоматического управления. М.: Машиностроение, 1964. — 440 с.
- Штейнберг Ш. Е., Хвилевицкий Л. О., Ястребенецкий М. А. Промышленные автоматические регуляторы. М.: Энергия, 1973.568 с.
- Ялышев А.У. Электрические аналоговые регулирующие устройства систем промышленной автоматики. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1974, вып. I/ 125 с. ТС-6. Приборы и устройства для контроля и регулирования технологических процессов/.
- Ялышев А.У., Разоренов О. И. Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. М.: Машиностроение, 1981. — 399 с.
- Bors6 Michal. Regulacny obvod blizky k Sasovo-optimal-nemu s vacsim poctom releovych clenov. Automatizace, 1972, 15″ N 9, c. 225−228.
- Fuller A.T. Simplified time-optimal switching functions for plants containing lags. «Int.J.Control, 1975, v.18, N 6, p. 114−1-114−9.
- Gay T.A., Hoberock L.L. Constrained optimal nonlinear regulator for single-state feedback. «Proc. Joint Automat. Contr.
- Conf., Univ. Tex., 1974- New York, NY, 1974-, p. 203−206.
- Kim Byung Kook, Bien Zeungram. Design of a time-optimal feedback controller for systems with delay in control. IEEE Trans.Ind. Electron, and Contr. Instrum., 1981, v. 28, N 1, p. 28−36.
- Rooy I.I. A method of realising quasitime optimal control by means of an approximate switchin surface. Int.J.Control, 1969, v. 11, N 2, p. 255−259.пшюжение iпрограммно замкнутая система управления нагревательной печью на базе регулятора Н1−2
- П. 1.1. Синтез программно-замкунтой быстродействующей системы управления нагревательной печью.
- Т^Т^ постоянные времени инерционных звеньев, 111(-Ь)| < итах — на управляющее воздействие наложено ограничение.
- Запаздывание 1 в этом случае не учитывается. Функции задания ЦШ при у <находятся из системы уравнений (2.18) с учетом нормирующих множителей (2.16)1. ЦМ-ки11. П. 1.3)1. К и