Введение к работе
Актуальность темы:
Автоматизированный электропривод входит . как составной элемент в большую часть установленного и устанавливаемого электрооборудования, поэтому 'совершенствование его является актуальной задачей современной прикладной науки. К тому «е существует широкий диапазон'систем, качественные характеристики которых напрямую зависят от применяемого электропривода.
К подобным установкам мгекно отнести многочисленные систе
мы, использующие в своем составе еледякий электропривод - ан
тенны, радиотелескопы, системы связи, копировальные станки и
т.п. '
Необходимо отметить, что и к вспомогательным приводам на-современном оборудовании также предъявляются все более высокие 'требования. Как, правило, эти электропривода дол.»ни внполіііііь свои функции в условиях жестких ограничений на массогабаритные показатели, потребление энергии,'надехность, простоту обслуяи-вания и т.п.
. Актуальной остается и задача энергос'Зереления, а в условиях быстрого снижения стоимости электронных компонентов целесообразной видится разработка электроприводов, в которых энергопотребление снижено за счет более качественной системы уп-. равления.
В теории электропривода к сегодняшнему' дню достигнуты значительные успехи в решении возникасиніх задач. Кроме того, многие идеи и решения, полученные раніше и не имевшие воплощения по причине сложности реализации, находят в наше Еремя свое применение. В данной работе используется высказанная Винером мысль"о прогнозировании поведения координат, как возможной.основе качественного увеличения быстродействия систем. Полная теория Винера является сложной для массовых электроприводов ;<и в настоящее время, однако сама идея прогнозирования при некотором упрощении может позволить получить хорошие результаты и в современных условиях. Прогнозирование поведения координат может позволить организовать упрездающее управление системой, что приведет как к увеличению точности слежения." так и к снижению требуемой установленной мощности силового.оборудования.
-A -
Решение задачи прогнозирования требует определенного объема вычислений, однако тот факт, что значительная часть современных точных приводов разрабатывается с включением ь систему управления вычислительных устройств, способных попутно решать єадачи прогнозирования, снимает вопрос усложнения систем; с другой стороны, имеется большой парк установленного оборудования с числовім программным управлением, как нельзя лучше под--ходящим для коррекции принципов управления электроприводом. В последнем случае модернизация сводится к замене программного обеспечения.
Цель работы:
На основе сигнала ошибки в предшествующие управлению моменты времени прогнозировать развитие процесса и соответственно осуществлять управление системой по результатам этого прогноза.
Достижение поставленной цели потребовало решения следую
щих задач: **
-
Определение возможности прогнозирования ошибки, момента возмущения и других переменных (как внешних, так и внутренних)
-
Разработка алгоритмического аппарата такого прогнозирования и возможности его реализации.
-
Построение прогнозирующего устройства, подключаемого к системе без ее изменений.
-
Построение регулятора положения, использующего результаты прогнозирования.
-
Синтез системы управления электроприводом с прогнозирующим регулятором положения.
Метод исследования:
Создана модель""системы электропривода, построенного по принципу подчиненного регулирования. На первом этапе на этой модели исследовалось прогнозирующее устройство, включаемое в систему в качестве дополнительного. На втором этапе регулятор положения модели был заменен на прогнозирующий регулятор с сохранением настроек скоростной подсистемы, и исследовались свойстза и характеристики полученной системы.
Научная новизна:
1.Исследования показали существенное улучшение динами-
- s -
/
, /
ческих показателей СЭП введением в систему регулировании прогнозирования поведения переменных состояния объекта управления, l частности,- ошибки счежеш:я.
2.На основе предложенного принципа прогнозирования разработано программно реализованное устройство, включение которого на вход следящей системі.! дает существеннее улучшение качес а слеления в смысле снижения амплитуди ошибки и увеличения темпа ее компенсации.
3.Показано, что реакция системы на управляющие и возмущающие воздействия единичкой длительности полностью определяется их амплитудой, и значение выходной координаті.'-в катдич момент Бремени прямо пропорционально амплитуде воздействия.
4.Разработан алгоритм функционирования прогнозирующего регулятора, спосооного выработать управляющее воздействие, которое компенсирует возникшее возмущение в течение к дискрет времени.
5.Исследования показали, что возможные в ЭП ограничения не внося? качественных изменений и работу системи в делом. Практическая ценность: 1.Предложенное прогнозирующее устройство позволяет вводить прогнозирование в работающие системы для повышения ica-чесгва регулирования без перенастройки систем.
2.Разработанный регулятор положения с прогнозированием может использоваться при проектировании следящих электроприво-. дов.
3.Используемый алгоритм прогнозирования позволяет использовать для его реализации практически любую .вичислотельную технику в качестве элементной базы. Апробация работы:
Основные положения и результаты работы докладывались и об
суждались на заседании кафедры Автоматизированного-электропри
вода МЭИ. J
Публикации: по теме диссертации опубликовано 3 печатные
работы', из которых одна статья, один доклад на семинаре и один
доклад на конференции.
Структура и объем работы:
Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 15 наименований, приложений
- б -
и содержит 87 страниц машинописного текста, 29 рисунков, 1 таблицу.
