Введение
Глава 1. Применение робастного подхода к управлению состоянием технологических объектов 18
1.1. Перспективы управления состоянием современных технологических объектов 19
1.1.1. Типовые технологические объекты 19
1.1.2. Повышение технологических требований, усложнение моделей объектов управления, факторы сложности 24
1.1.3. Базовые регуляторы для управления состоянием объектов 27
1.2. Предпосылки применения робастного подхода к синтезу САУ 33
1.2.1. Вариации параметров реальных ОУ 33
1.2.2. Сравнительный анализ методов робастного и адаптивного управления
1.3. Достижения современной теории робастного управления: «математический» и «физический подходы» 40
1.4. Проблематика синтеза робастных систем управления с
безынерционными и динамическими регуляторами состояния Выводы 47
Глава 2. Разработка методики детализированного анализа робастных свойств САУ с базовыми типами линейных регуляторов 49
2.1. Исследование особенностей работы САУ с положительными и отрицательными обратными связями по координатам состояния объекта 49
2.1.1. Особенности управления состоянием нестационарных объектов первого порядка 51
2.1.2. Особенности управления состоянием нестационарных объектов второго порядка 53
2.1.3. Модальное управление состоянием двухмассового электромеханического объекта 58
2.1.4. Модальное управление состоянием системы транспортирования материала 64
2.2. Исследование особенностей работы САУ с регуляторами «входа-выхода» в «зонах робастности» и «зонах риска» 68
2.2.1. Модальное «вход-выходное» управление объектом второго порядка 68
2.2.2. Модальное «вход-выходное» управление электромеханическим объектом 72
2.3. Исследование особенностей работы САУ с наблюдателем
состояния при вариациях параметров объекта и наблюдателя 75
2.3.1. Влияние параметрических возмущений объекта управления на робастные свойства САУ 75
2.3.2. Влияние параметрических возмущений наблюдателя состояния на робастные свойства САУ 79
Выводы 83
Глава 3. Разработка методов повышения робастных свойств систем автоматического управления 85
3.1. Повышение робастных свойств САУ путем видоизменения исходного распределения полюсов 85
3.1.1. Повышение робастных свойств САУ на базе РС путем коррекции параметров обратных связей 86
3.1.2 Повышение робастных свойств САУ на базе ПР путем коррекции коэффициентов полиномов регулятора 91
3.2. Повышение робастных свойств САУ на основе использования дополнительных гибких обратных связей 94
3.2.1 Повышение робастных свойств САУ за счет использования гибких обратных связей по координатам состояния объекта 96
3.2.2. Улучшение робастных свойств за счет повышения степени полиномиального регулятора 101
3.2.3. Повышение робастных свойств САУ с РНС путем введения дополнительных производных по координатам состояния наблюдателя 107
3.3. Повышение робастных свойств САУ путем выбора оптимальной структуры полиномиального регулятора
3.3.1. Особенности «вход-выходного» модального управления объектами второго порядка с переменными параметрами 115
3.3.2. Влияние порядка характеристического полинома модального регулятора на робастные свойства САУ 116
3.3.3. Модальное «вход-выходное» управление электромеханическим объектом 120
Выводы 125
Глава 4. Методы редукции регуляторов динамических систем 127
4.1. Методы синтеза редуцированных регуляторов состояния линейных динамических систем 127
4.1.1. Основная идея редуцирования регуляторов состояния и методы её реализации 128
4.1.2. Редуцирование регуляторов при управлении состоянием объектов второго порядка 130
4.1.3. Синтез редуцированных регуляторов при управлении состоянием объектов высокой размерности 133
4.2. Методы синтеза редуцированных полиномиальных регуляторов динамических систем 139
4.2.1. Основная идея редуцирования регуляторов и методы её реализации 141
4.2.2. Редуцирование регуляторов при управлении объектами с «быстрыми» и «медленными» нулями 143
Выводы 150
Глава 5. Практическая реализация и экспериментальные исследования робастных САУ 152
5.1. Физическое моделирование упругих механических систем средствами цифрового следящего электропривода 153
5.2. Разработка экспериментального стенда
5.2.1. Электромеханическая часть 161
5.2.2. Микропроцессорная часть 163
5.2.3. Информационно-управляющая часть 164
5.3. Экспериментальные исследования робастной САУ на базе
безынерционных и динамических регуляторов состояния 166
Выводы 173
Заключение 175
Список литературы
