Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
shp.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
18.09.2019
Размер:
5.46 Mб
Скачать

12. Синтез регуляторов. Задачи синтеза

Аналитический синтез регуляторов исходит из прямых показателей точности и качества (установившейся ошибки, времени регулирования, перегулирования, запасов устойчивости) и использует процедуры АКОР (LQ-оптимизации) и Hinf-оптимизации. Он опирается на определение структуры и коэффициентов функционала оптимизации по прямым показателям. Аналитический синтез регуляторов при ступенчатых и гармонических типовых внешних возмущениях развивался в ряде работ, часть которых описана в [1].

В этой работе аналитический синтез регуляторов развивается для случая, когда внешнее возмущение либо задающее воздействие-ограниченные полигармонические функции с бесконечным числом неизвестных гармоник. Рассматривается объект управления, описываемый уравнениeм:

(1)

где y(t)- измеряемая переменная,u(t)- управление, f(t)- внешнее возмущение, которое является ограниченной, полигармонической функцией

,

с неизвестными частотами, фазами и амплитудами и известным числом f*.

Задача состоит в том, чтобы найти коэффициенты регулятора

(2)

такие, чтобы система (1), (2) удовлетворяла требованиям к установившейся точности

,

где y* – заданное число, tр – время регулирования, и обладала запасами устойчивости по фазе (jз) и модулю (L): jз > 45°, L>2.

Построен алгоритм синтеза регуляторов, который решает задачу при любой заданной точности y* для минимально-фазовых объектов. Для неминимально-фазовых, устойчивых объектов предлагается процедура синтеза, обеспечивающая требуемые запасы устойчивости и установившуюся ошибку по модулю меньшую некоторого числа, зависящего от параметров объекта.

Задача синтеза регулятора заключается в нахождении его передаточных функций, таких, чтобы замкнутая система обладала эталонными динамическими характеристиками. Таким образом, постановка рассматриваемой задачи полностью совпадает с задачей синтеза регуляторов в классе линейных систем. Предполагается, что неизменяемые элементы системы ( объект управления) представляют собой соединение линейных инерционных и нелинейных безынерционных звеньев. При этом линейные элементы предполагаются минимально-фазовыми, а нелинейные - аналитическими функциями, имеющими обратные для всех возможных входных воздействий. Такое предположение обусловлено положениями принципа динамической компенсации.

Задача синтеза регуляторов для промышленных объектов управления с запаздыванием является актуальной. Известные работы по синтезу регуляторов для объектов управления с запаздыванием были направлены в основном к одной цели - компенсации запаздывания. Наибольший интерес Представляет работа Смита [123], где предлагается наиболее эффективный метод компенсации чистого запаздывания. Однако, как показывают исследования подобных систем в промышленных условиях, случаи, когда упредителем Смита охватываются стандартные регуляторы, не всегда приводят к желаемым результатам. Особенно это характерно для управления сложными технологическими объектами. Поэтому при создании эффективных систем автоматического управления указанными объектами необходимо синтезировать алгоритм основного регулятора по выбранному критерию, а компенсацию запаздывания осуществлять уже при наличии синтезированного регулятора.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]