7.4. Синтез многоконтурной асу подчиненного регулирования

Для управления сложными технологическими объектами, например, электроприводами механизмов собственных нужд электрических станций применяют многоконтурныесистемы с несколькими внутренними обратными связями по промежуточным регулируемым величинам. Так, например, на рис.7.5 приведена алгоритмическая схема с двумя внутренними обратными связями по промежуточным регулируемым величинамX₁(p) иX₂(p). Каждая обратная связь образует контур регулирования своей величиныX(p). Причем,второйконтур охватываетпервыйконтур, а регуляторвторогоконтура вырабатывает задающее воздействиеX_З1(p) дляпервогоконтура. Принцип построения многоконтурной АСУ с таким каскадным включением регуляторов называютпринципом подчиненного регулирования.

Рис. 7.5. Алгоритмическая схема двухконтурной АСУ подчиненного регулирования

Определение настроечных параметров регуляторов АСУ, построенной по принципу подчиненного регулирования, осуществляют путем последовательной оптимизации контуров, начиная с внутреннего (первого) с объектом регулирования, имеющим передаточную функцию W_О1(p) (см. рис. 7.5). После определения настроечных параметров регуляторапервогоконтура, а следовательно и передаточной функцииW_Р1(p), переходят к определению настроечных параметров регуляторавторогоконтура. При этом в качестве объекта регулирования рассматривают соединение собственного объектавторогоконтура, имеющего передаточную функциюW_О2(p), и звена (на рис.7.5 ограничено пунктирной линией) эквивалентного замкнутомупервому контуру с передаточной функцией

(7.26)

При этом, полученный эквивалентный объект управления может быть представлен в виде модели первого или второго порядка и процедура определения настроечных параметров регулятора второгоконтура может быть проведена по методике, рассмотренной выше для одноконтурной АСУ.

Синтез АСУ подчиненного регулирования с тремя и болееконтурами проводится аналогично вышеописанному, т. е. путем последовательной оптимизации контуров, начиная с внутреннего.

Список литературы

1. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. – М.: Машиностроение, 1985. – 535 с.

2. Воронов А.А. Основы теории автоматического управления. Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. – М.: Энергия, 1986. – 309 с.

3. Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления. – М.: Наука, 1986. – 616 с.

4. Лукас В.А. Теория автоматического управления. – М.: Недра, 1990. – 416 с.

5. Теория автоматического регулирования техническими системами: Учебное пособие для машиностроительных и приборостроительных вузов / В.В.Солодовников, А.В.Яковлев. – М.: Издат-во МГТУ, 1993. – 492 с.

6. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления. – СПб: Политехника, 1998. – 294 с.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АСУ 6

1.1. Основные понятия и определения 6

1.2. Структура АСУ 9

1.3. Классификация АСУ 12

2. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АСУ 19

2.1. Особенности передаточных свойств элементов АСУ 19

2.2. Характеристики воздействий и сигналов в АСУ 19

2.3. Статические характеристики элементов 23

2.4. Динамические характеристики элементов АСУ 26

2.4.1. Обыкновенное дифференциальное уравнение 26

2.4.2. Временные характеристики 29

2.4.3. Передаточная функция 30

2.4.4. Частотные характеристики 31

2.4.5. Пример определения статических и динамических характеристик элемента АСУ 35

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ И МОДЕЛИ ТИПОВЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗВЕНЬЕВ АСУ 39

3.1. Что такое типовые динамические звенья? 39

3.2. Классификация типовых динамических звеньев 39

3.3. Приближенные динамические модели инерционных статических объектов управления 43

4. АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ЗАМКНУТЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИХ ПЕРЕДАТОЧНЫХ СВОЙСТВ 45

4.1. Пример составления алгоритмической схемы АСУ 45

4.2. Правила преобразования алгоритмических схем 45

4.3. Передаточные функции типовой одноконтурной АСУ 52

4.4. Типовые алгоритмы управления в линейных АСУ 53

4.5. Методы моделирования АСУ на ЦВМ 56

5. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИНЕЙНЫХ АСУ 60

5.1. Что такое устойчивость АСУ? 60

5.2. Общее математическое условие устойчивости 61

5.3. Критерии устойчивости АСУ 64

5.4. Области устойчивости АСУ 66

5.5. Влияние структуры и параметров АСУ на устойчивость 69

6. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ АСУ 72

6.1. Понятие и показатели качества управления АСУ 72

6.1.1. Показатели качества управления АСУ в статическом режиме 73

6.1.2. Показатели качества управления АСУ в установившемся динамическом режиме 75

6.1.3. Показатели качества управления АСУ в переходном режиме 75

6.2. Интегральные показатели качества управления АСУ 80

7. СИНТЕЗ ЛИНЕЙНЫХ АСУ 82

7.1. Основные понятия синтеза АСУ 82

7.2. Общие принципы синтеза алгоритмической структуры АСУ 83

7.3. Определение алгоритмической структуры и настроечных параметров регуляторов АСУ с инерционными статическими объектами управления 86

7.4. Синтез многоконтурной АСУ подчиненного регулирования 90

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92

42