УДК681.511

СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С ГАРАНТИРОВАННОЙ СТЕПЕНЬЮ УСТОЙЧИВОСТИ

Абдуллин А.А., Дроздов В.Н., Плотицын А.А.


Читать статью полностью 

Аннотация

Рассматривается модернизированная процедура синтеза оптимальной в квадратичном смысле системы управления линейным объектом с упругими связями. Синтез стандартной оптимальной в квадратичном смысле системы управления предполагает выбор матриц штрафа квадратичного функционала. При этом показатели качества оптимальной системы сильно зависят от конкретного выбора этих матриц. Трудоемкая процедура подбора матриц штрафа заменяется выбором желаемой степени устойчивости оптимальной системы. В основе предлагаемого метода лежит идея, при которой в задаче синтеза оптимального управления вместо оригинальной матрицы состояния объекта управления используется новая матрица состояния. Собственные числа новой матрицы состояния расположены правее собственных чисел оригинальной матрицы на заданном расстоянии. Такая методика проектирования позволяет для матрицы состояния замкнутой системы получить собственные числа, сдвинутые влево от комплексной оси на заданное расстояние, другими словами, получить гарантированную степень устойчивости системы. Предложенный метод проектирования алгоритма управления продемонстрирован на примере синтеза оптимальной системы управления электропривода с двухмассовым механизмом. Параметры объекта управления вычислены по амплитудно-частотной характеристике, полученной в ходе эксперимента идентификации. При проектировании оптимальной системы управления для оценки неизмеряемых переменных состояний объекта управления использовался наблюдатель пониженной размерности.


Ключевые слова: оптимальное управление, наблюдатель пониженной размерности, двухмассовый механизм, регулятор состояния, степень устойчивости

Список литературы
1.     Васильев В.Н., Томасов В.С., Шаргородский В.А., Садовников М.А. Состояние и перспективы развития прецизионных электроприводов комплексов высокоточных наблюдений // Изв. вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51. № 6. С. 5–12.
2.     Томасов В.С., Денисов К.М., Толмачев В.А. Следящие электроприводы систем наведения оптико-механических комплексов нового поколения. Проблемы и достижения // Тр. Vмеждунар. (XVIВсеросс.) конф. по автоматизированному электроприводу. СПб, 2007.  С. 175–177.
3.     Синицын В.А., Томасов В.С. Энергоподсистемы следящих электроприводов измерительных телескопов // Изв. вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51. № 6. С. 12–17.
4.     Толмачев В.А., Антипова И.В., Фомин С.Г. Математическая модель следящего электропривода оси опорно-поворотного устройства // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2007. № 10 (44). С. 142–146.
5.     Толмачев В.А. Синтез следящего электропривода оси опорно-поворотного устройства // Изв. вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51. № 6. С. 68–72.
6.     Дроздов В.Н., Мирошник И.В., Скорубский В.И. Система автоматического управления с микроЭВМ. Л.: Машиностроение, 1989. 284 с.
7.     Григорьев В.В., Дроздов В.Н., Лаврентьев В.В., Ушаков А.В. Синтез дискретных регуляторов при помощи ЭВМ. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. 245 с.
8.     Абдуллин А.А., Дроздов В.Н. . Анализ робастности неадаптивной системы управления электропривода c вариациями структуры и параметров // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 6 (82). С. 40–44.
9.     Абдуллин А.А., Дроздов В.Н. Синтез алгоритма управления прецизионного следящего электропривода // Труды VII Международной (VIII Всероссийской) научно-технической конференции по автоматизированному электроприводу. Иваново, 2012. С. 208–212.
10.Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. М.: Машиностроение, 1976. 184 с.
11.Fairman F. Linear Control Theory: The State Space Approach. John Wiley and Sons Ltd, 1998. 330p.
12.Kwakernaak H., Sivan R. Linear Optimal Control Systems. John Wiley and Sons Inc, 1972. 575 p.
13.ДьяконовВ.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения. Полное руководство пользователя. М.: Солон-Пресс, 2002. 768 с.
14.Александров А.Г. Методы построения систем автоматического управления. ИПУ РАН, 2008. 260 c.
15.Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1966. 576 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика