Введение
Глава 1. Обзор систем с адаптивными регуляторами 6
1.1. Системы с ПИД-регуляторами 6
1.1.1. Модель системы управления с ПИД-регулятором 6
1.1.2. Классические методы настройки ПИД-регуляторов 7
1.1.3. Метод, использующий непараметрическую математическую модель объекта 8
1.1.4. Алгоритмы настройки регулятора с использованием параметрической идентификации 9
1.1.5. Адаптация ПИД-регулятора для объектов специального вида 11
1.1.6. Модификации ПИД–регулятора 11
1.2. Точностные регуляторы 12
1.2.1. Подходы к построению точностных регуляторов 12
1.2.2. Конечно-частотный подход 12
1.2.3. Частотный адаптивный регулятор 14
1.3. Выводы к первой главе 16
Глава 2. Частотный адаптивный ПИД–регулятор 17
2.1. Постановка задачи 17
2.2. Алгоритм адаптивного управления 18
2.3. Структурная схема адаптивного регулятора 19
2.4. Программное обеспечение адаптивного ПИД–регулятора для промышленного контроллера WinCon W-8341 21
2.5. Экспериментальные исследования 25
2.5.1. Исследование зависимости времени адаптации от амплитуды испытательного сигнала, запаздывания, малых постоянных времени 26
2.5.2. Исследование регулятора при воздействии возмущений различных видов 27
2.6. Выводы ко второй главе 33
Глава 3. Точностной адаптивный регулятор 34
3.1. Постановка задачи 34
3.2. Алгоритм частотного адаптивного регулятора 36
3.3. Анализ алгоритма при наличии ЦАП и АЦП 38
3.3.1. Модель квантования ЦАП и АЦП 38
3.3.2. Влияние амплитуды испытательного сигнала на результат идентификации объекта в замкнутой системе 42
3.4. Синтез адаптивного регулятора с учётом ЦАП и АЦП 43
3.4.1. Прямой метод восстановления фазового вектора 43
3.4.2. Построение прямого наблюдателя 44
3.4.3. Оценка частоты среза 46
3.4.4. Усиление фильтрующих свойств регулятора. Синтез реализуемого регулятора 46
3.4.5. Этапы синтеза регулятора 49
3.4.6. Cинтез регулятора для объекта третьего порядка 52
3.4.7. Алгоритм настройки испытательного сигнала 58
3.4.8. Достижение требуемой точности в случае минимально-фазового объекта 59
3.5. Структура программного обеспечения адаптивного регулятора для промышленного контроллера WinCon W-8341 60
3.6. Экспериментальные исследования 63
3.7. Выводы к третьей главе 67
Глава 4. Внедрение в установку по производству сверхтвёрдых материалов и промышленный контроллер Siemens 68
4.1. Структура пресса 68
4.2. Построение математической модели 69
4.3. Динамический алгоритм конечно-частотной идентификации 71
4.4. Алгоритм ПИД/И регулятора установки по производству сверхтвёрдых материалов 73
4.5. Испытание ПИД/И регулятора на прессе ДО138Б 75
4.6. Реализация частотного адаптивного управления для контроллера Siemens S7-313C 76
4.6.1. Алгоритм Siemens PID Self-tuner 76
4.6.2. Расчетные формулы частотного адаптивного управления 78
4.6.3. Алгоритм конечно-частотного адаптивного управления 80
4.6.4. Структура программного обеспечения для контроллера Siemens S7-313C 80
4.6.5. Экспериментальное исследование без внешнего возмущения 82
4.6.6. Экспериментальное исследование с внешним возмущением 83
4.7. Выводы к четвертой главе 85
Заключение 86
Литература 87
Приложение 93
