Введение
1 Анализ объекта исследования 15
1.1 Экскаватор как объект автоматизации открытой добычи полезных ископаемых 15
1.1.1 Электромеханическая система управления процессом экскавации 16
1.1.2 Автоматизация технологических процессов экскавации 18
1.1.3 Экскаваторный электропривод как система автоматического регулирования скорости и момента 20
1.1.4 Обзор результатов совершенствования экскаваторного электропривода 24
1.2 Математическое описание объекта управления 30
1.2.1 Электрическая часть электропривода поворота экскаватора 30
1.2.2 Механическая часть электропривода поворота экскаватора 31
1.2.3 Трех-, двух- и одномассовая электромеханическая система поворота экскаватора.ЗЗ
1.3 Классические системы последовательной коррекции 37
1.4 Унифицированная структура экскаваторного электропривода 42
1.5 Выводы 47
1.6 Постановка задачи исследования 48
2 Электропривод поворота экскаватора с многоконтурной системой подчиненного регулирования 50
2.1 Синтез регуляторов системы управления 50
2.1.1 Расчет четырехконтурной системы подчиненного регулирования 52
2.1.2 Расчет пятиконтурной системы подчиненного регулирования 53
2.2 Синтез компенсирующих обратных связей системы управления 56
2.2.1 Коррекция четырехконтурной системы подчиненного регулирования 56
2.2.2 Коррекция пятиконтурной системы подчиненного регулирования 59
2.3 Исследование динамики электропривода с многоконтурными системами подчиненного регулирования 61
2.4 Выводы 71
3 Исследование электропривода поворота экскаватора с оптимальной системой управления 72
3.1 Синтез системы оптимального управления электроприводом 72
3.1.1 Введение избыточности в вектор состояния объекта управления 72
3.1.2 Выбор квадратичного критерия оптимальности 75
3.1.3 Методика синтеза аналитически конструируемого оптимального регулятора электропривода поворота экскаватора 84
3.2 Разработка метода выбора весовых матриц критерия оптимальности 87
3.2.1 Исследование уровня влияния весовых коэффициентов функционала на качество регулирования 87
3.2.2 Методика определения весовых коэффициентов критерия оптимальности 104
3.3 Исследование динамики электропривода с оптимальной системой управления 105
3.4 Выводы 117
4 Электропривод поворота экскаватора с комбинированной оптимальной системой управления 118
4.1 Исследование комбинированных оптимальных систем управления без учета допущений при синтезе 118
4.2 Синтез комбинированных оптимальных систем управления с учетом допущений при синтезе 123
4.2.1 Комбинированная оптимальная система управления с коррекцией питающего напряжения 126
4.2.2 Комбинированная оптимальная система управления с последовательной коррекцией координат 129
4.3 Исследование динамики электропривода с комбинированной оптимальной системой
управления 136
4.4 Выводы 148
Заключение 149
Литература
