Введение
1. Состояние изучаемого вопроса и постановка задач исследования 15
1.1. Описание класса нелинейных объектов управления .15
1.1.1. Уравнения динамики управляемых объектов 16
1.1.2. Модели динамики двигателей постоянного тока .18
1.1.3. Описание электронного преобразователя – усилителя 25
1.1.4. Описание электродвигателей переменного тока 26
1.1.5 Анализ моделей динамики электропечей сопротивления 27
1.2. Обоснование критериев, используемых для оптимизации режимов работы ЭТО. Постановка задач управления 37
1.3. Анализ методов решения задач управления 1, 2 как задач АКОР .42
1.3.1. Методы решения задач АКОР с квадратичным критерием 43
1.3.2. Методы синтеза управлений по критерию обобщнной работы 47
1.4. Сравнительный анализ методов решения задач управления по критериям быстродействия и энергосбережения 50
1.4.1. Сложности решения задач быстродействия. Обоснование подхода к их преодолению 51
1.4.2. Сложности решения задач энергосбережения. Обоснование подхода к их преодолению 60 Выводы по главе 63
2. Синтез и исследование оптимальных систем управления низкого порядка по критериям «энергосбережение - быстродействие» 65
2.1. Оптимальное по критерию «энергосбережение-быстродействие» управление объектом первого порядка 65
2.2. Оптимальное управление объектом первого порядка по модифицированному критерию «энергосбережение-быстродействие». 72
2.3. Эквивалентность задач энергосберегающего программного управления с различными функционалами качества .78
2.4. Методика синтеза агрегированных энергосберегающих регуляторов для линейных объектов произвольного порядка 83
2.5. Пример синтеза энергосберегающей системы управления .89
Выводы по главе 94
3. Метод степенных рядов в решении задач оптимального управления по критериям быстродействия и энергосбережения .95
3.1. Разработка и исследование метода синтеза замкнутых систем управления, квазиоптимальных по критерию быстродействия 95
3.1.1. Полиномиальная аппроксимация функции критерия .96
3.1.2. Дробно-рациональная аппроксимация 98
3.2. Этапы метода синтеза систем управления 101
3.3. Проверка метода синтеза при решении задачи быстродействия для двух последовательно включенных интеграторов 102
3.3.1. Применение метода при полиномиальной аппроксимации .102
3.3.2. Применение метода при дробно-рациональной аппроксимации .107
3.3.3. Модифицированный метод синтеза дробно-рационального управления 110
3.4. Особенности применения метода в решении задач оптимального энергосберегающего управления .115
3.5. Достаточное условие сходимости степенных рядов .123
Выводы по главе 125
4. Cинтез быстродействующего регулятора положения для радиолокационного координатора 126
4.1. Описание РЛС как объекта управления .126
4.2. Постановка задачи аналитического конструирования регулятора для следящего привода антенны в режиме поиска цели 129
4.3. Разработка и исследование квазиоптимального по быстродействию регулятора для следящего электропривода антенны .132
Выводы по главе .142
5. Синтез, моделирование и реализация энергосберегающего регулятора температуры 143
5.1. Синтез и моделирование энергосберегающего регулятора для печи сопротивления, описываемой моделью второго порядка 143
5.2. Сравнительный анализ работы энергосберегающего регулятора переменной структуры и стандартных ПИД, ПИ-регуляторов 153
Выводы по главе 159
Заключение 160
Список используемой литературы .162
