ДВУХДВИГАТЕЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ УГЛОМЕСТНОЙ ОСЬЮ ДВУХАПЕРТУРНОГО ПРЕЦИЗИОННОГО ТЕЛЕСКОПА

Дроздов Валентин Нилович, Завирски Кристоф , Плотицын Андрей Андреевич

doi:10.17586/2226-1494-2015-15-2-253-259

2015 , ТОМ 15, НОМЕР 2 ( март-апрель )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2015-15-2-253-259

УДК 681.5.621.3.07

ДВУХДВИГАТЕЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ УГЛОМЕСТНОЙ ОСЬЮ ДВУХАПЕРТУРНОГО ПРЕЦИЗИОННОГО ТЕЛЕСКОПА

Дроздов В.Н., Завирски К., Плотицын А.А.

Читать статью полностью

Язык статьи - Русский

Ссылка для цитирования: Дроздов В.Н., Завирски К., Плотицын А.А. Двухдвигательное управление угломестной осью двухапер- турного прецизионного телескопа // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2015. Том 15. № 2. С. 253–259

Аннотация

Предмет исследования. Рассматривается система управления четырехмассовым объектом (двухапертурным телескопом) с двухдвигательным управлением. Метод. Для упрощения системы управления используется возможность редуцирования модели объекта до третьего порядка. Выполняется синтез алгоритма контроллера по редуцированной модели, исследуются свойства системы, состоящей из четырехмассового объекта с двухдвигательным приводом и полученным регулятором. Синтез управления выполнен на основании модифицированного оптимального управления с гарантированной степенью устойчивости. Реализация закона управления осуществляется с применением наблюдателя пониженной размерности ввиду возможности измерения лишь одного параметра объекта управления – скорости одной из масс. Устойчивость системы проверяется путем изменения параметров объекта управления в 10%-ном диапазоне. Основные результаты. В случае использования однодвигательного привода возможно построение регулятора только на основе модели медленных движений объекта. Быстродействие регулятора в таком случае ограничено наименьшей резонансной частотой объекта управления. Численное моделирование показало, что время переходного процесса системы с однодвигательным приводом в несколько раз больше, чем в системе с двухдвигательным приводом. Свойства робастности сохраняются как для однодвигательного, так и для двухдвигательного приводов. Для многомассовых объектов двухдвигательное управление обеспечивает более высокие показатели качества системы. Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при проектировании систем управления сложными электромеханическими устройствами с упругими связями, такими как исполнительные оси телескопов.

Ключевые слова: четырехмассовый объект, двухапертурный телескоп, ганкелевы сингулярные числа, двухдвигательный привод, алгоритм контроллера.

Список литературы

1. Zhao S., Gao Z. An active disturbance rejection based approach to vibration suppression in two-inertia systems // Asian Journal of Control. 2010. V. 15. N 2. P. 350–362. doi: 10.1002/asjc.552

2. Gao Z., Zang Y., Wu D. Analysis on parameter sensitivity and dynamic response of the mill drive system // Proc. Int. Conf. on Electrical and Control Engineering (ICECE 2011). Yichang, China, 2011. P. 3828–3832. doi: 10.1109/ICECENG.2011.6057074

3. Szolc T., Konowrocki R., Michajlow M., Pregowska A. An investigation of the dynamic electromechanical coupling effects in machine drive systems driven by asynchronous motors // Mechanical Systems and Signal Processing. V. 49. N 1–2. P. 118–134. doi: 10.1016/j.ymssp.2014.04.004

4. My F., Akmeliawati R., Wijaya A. Improved NCTF control method for a two mass point-to-point positioning system // Proc. Int. Conf. on Intelligent and Advanced Systems (ICIAS 2010). Kuala Lumpur, Malaysia,

5. Zirn O., Katthan L., Olbrich M., Freyhardt S. Vibration damping and automatic commissioning of miniature servo drives with flexible load // Proc. 7th IET Int. Conf. on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2014). Manchester, UK, 2014. V. 2014. N 628 CP. doi: 10.1049/cp.2014.0270

6. Xu F., Shi L. Characteristics analysis of multiple in-wheel induction-motors drive system // Proc. IEEE Int. Conf. on Industrial Technology. Auburn, USA, 2011. Art. 5754358. P. 121–126. doi: 10.1109/ICIT.2011.5754358

7. Глазунов В.Ф., Лебедев С.К., Гнездов Н.Е. Разработка и исследование многодвигательных систем электроприводов переменного тока с нежесткой механикой // Вестник ИГЭУ. 2005. № 3. С. 1–6.

8. Kumar D., Nagar S.K. Improved results on frequency weighted optimal Hankel norm model reduction // Proc. 9th Asian Control Conference (ASCC 2013). Istanbul, Turkey, 2013. Art. 6606397. doi: 10.1109/ASCC.2013.6606397

9. Chaniotis D., Pai M. Model reduction in power systems using Krylov subspace methods // IEEE Transactions on Power Systems. 2005. V. 20. N 2. P. 888–894. doi: 10.1109/TPWRS.2005.846109

10. Glover K. All optimal Hankel-norm approximations of linear multivariables systems // International Journal of Control. 1984. V. 39. N 6. P. 1115–1193.

11. Zhou K., Doyle J.C. Essentials of Robust Control. Prentice Hall, 1998. 411 p.

12. Astrom K.J., Murray R.M. Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers. Princeton: Princeton University Press, 2008. 424 p.

13. Advances on Analysis and Control of Vibrations. Theory and Applications / Eds. M. Zapateiro de la Hoz, F. Pozo. InTech, 2012. 278 p.

14. Abdullin A., Drozdov V., Plotitsyn A. Modified design method of an optimal control system for precision motor drive // WSEAS Transactions on Systems and Control. 2014. V. 9. N 1. P. 652–657.

15. Абдуллин А.А., Дроздов В.Н., Плотицын А.А. Синтез оптимального управления прецизионным электроприводом с гарантированной степенью устойчивости // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 3 (91). С. 46–51.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License