Введение к работе
Актуальность темы. На практике широко получили распространения два варианта систем управления со вспомогательными информационными каналами (САУДИ): каскадные системы (САУДИ-1) и системы с коррекцией добавочных сигналов в специальных корректирующих блоках (САУДИ-2). САУДИ являются многоконтурными (по крайней мере - двухконтурными) системами с несколькими взаимосвязанными регуляторами и корректирующими блоками. Поэтому определение алгоритмов управления и их параметров настройки здесь, естественно, оказывается задачей намного более сложной, чем в обычных одноконтурных системах. Между тем, в литературе по теории автоматического управления этим вопросам уделяется явно недостаточное внимание. Здесь до последнего времени господствовала методология расчленения многоконтурной системы на соответствующее число одноконтурных с последовательным их расчетом методами одноконтурных систем. Более того, в некоторых публикациях возможность подобного подхода считалась при расчете САУДИ-1 даже достоинством таких систем. Правда, в последующем (начиная с 60-х годов) появились методы последовательных приближений к оптимуму, но при все том же расчленении системы в процессе итераций на отдельные контура. К сожалению, не была доказана ни сходимость подобной итерационной процедуры, ни того, что решение действительно стремится к оптимуму.
От этих недостатков свободен опубликованный метод «многомерного сканирования» одновременного поиска оптимума настройки САУДИ по всем контурам, с соответствующей
модернизацией критериев оптимальности. Настоящая работа посвящена дальнейшему развитию этого метода.
Цель диссертации. Конкретно в диссертации поставлены и решены следующие задачи:
Усовершение алгоритма расчета метода многомерного сканирования; разработаны программы расчета автоматических систем управления со вспомогательными информационными каналами.
С помощью разработанной программы расчета на ПЭВМ удалось решить ряд важных задач практического применения САУДИ, таких как учет распределенных возмущений, выбора точек отбора от объекта вспомогательных регулируемых величин, дать рекомендации по применению П или ПИ - регуляторов во внутреннем контуре САУДИ-1.
Разработаны методы расчета робастной настройки автоматических систем управления со вспомогательными информационными каналами при непараметрическом задании неопределенности объекта с помощью градиентной функции чувствительности .
Методы исследования.
Теоретические исследования в диссертационной работе опираются на результаты и методы общей теории автоматического управления, а также на прикладные ее аспекты, связанные с автоматизацией теплоэнергетических процессов, методы цифрового имитационного моделирования. Полученные в диссертации теоретические результаты иллюстрируются рядом практических примеров, выполненных как на ЭВМ, так и на физической модели системы автоматического регулирования с реальным микроконтроллером ПРОТАР.
Научная новизна
Усовершение метода расчета «многомерного сканирования» двухконтурной системы регулирования.
Выполнены расчеты САУДИ при распределенных возмущениях, даны рекомендации по выбору точек отбора от объекта вспомогательных регулируемых величин.
. - Разработаны методы расчета робастной настройки САУДИ при непарамегрическом задании неопределенности объекта с помощью градиентных функции чувствительности. Практическая значимость
использование предложенных в диссертации методов позволит получать более точные и надежные результаты расчетов при проектировании и наладке многоконтурных систем автоматического управления технологическими, в том числе и теплоэнергетическими процессами.
разработанные прикладные программы для моделирования систем автоматического регулирования позволяют осуществлять синтез реальных многоконтурных систем управления.
Публикации
По материалам диссертационной работы опубликована статья в журнале «Теплоэнергетика».
Апробация работы
Материалы работы докладывались и обсуждались на семинарах и заседании кафедры АСУ ТП, МЭИ.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения (текста программы для ЭВМ).