Слаботочка Книги тотной (u)ii < &>< Wc) составляющих ошибки. На этом и основано выполнение контура самонастройки в системе управления (рис. 9-5). Разделение сигнала ошибки по спектральным областям выполняется фильтрами низких н высоких частот, имеющими передаточные функции соответственно Wo (р) и №фз (р). В качестве таких фильтров могут использоваться фильтры первого и второго порядков. В частности, для фильтров первого порядка имеем где Тф - постоянная времени фильтра, Тф = [/щ. Для того чтобы обеспечить вариацию желаемых динамических характеристик основной части системы, в контур самонастройки вводится фильтр с передаточной функцией (/?). Тогда в системе обеспечивается условие дёф/дкс = О а вид вещественной частотной характеристики основной части системы может изменяться в зависимости от соответствующих изменений частотной характеристики фильтра (/ю). Спектральйая плотность ошибки Еф равна 5,ф(а>)=;и?ф1(7о>) Р 5е(м). Имея это в виду и разделяя в характеристике Р (ftp.c* < ) положительные и отрицательные значения в областях частот О < ш и &> < < ) <. с, можно записать -СХ) 5сф(о>)Р(йр. o>)rfo)+ 5,ф(а))Р(Ар. 6))rfo). Формирование алгоритма самонастройки выполняется на основании метода градиента [34], в соответствии с которым скорость перенастройки параметра принимается пропорциональной частной производной от выбранного критерия качества по этому параметру: с учетом (9-12) алгоритм самонастройки определяется выражением -5вф(а.)Р(. *) ** Интегралы в выражении (9-13) определяют энергию высокочастотных н низкочастотных составляющих сигнала Вф. В соответствии с алгоритмом (9-13) реализация коитура ca]o-настройкн сводится к разделению сигнала Вф на сигналы yi и по спектральным областям О - и Юц - (ик сравнению энергии этих сигналов. В соответствии с энергетической формой интеграла Фурье [71 полная энергия сигналов yi (i) и у, (t) определяется выражениями оо со где Yi (/со) и Уа (/w) - преобразования Фурье для сигналов {() и Уг (0. Ух (/w) = (Ниф ih), У2 (/w) = 1Фз(/м) ЕФ (М, а I1 (/w) 1 и \Yz(/О))j*- распределения энергии сигналов по частотам. Оценка энергии сигналов в соответствие с этими интегралами должна производиться на больших интервалах времени, что неприемлемо для быстродействующих самонастраивающихся систем управления, В контуре самонастройки происходит сравнение сигналов непрерывно по текущему спектру, что фактически соответствует сравнению их мгновенных мощностей. Сигналы yi (О и у. {(), поступающие с фильтров низких и высоких частот, преобразуются в квадратичных преобразователях /(Л/ и КП2 (рис. 9-5) в сигналы у1 (О н у2 (О которые иесут в себе информацию о мгновенных мощностях. Разнсгстный сигнал z иа входе интегратора пропорционален разности мгновенных мощностей сигналов. На выходе интегратора формируется сигнал г для изменения передаточного коэффициента регулятора скорости р.с = р.сг, где fep.c - некоторая неиз.ме-няеная часть коэффициента. Расчет передаточного коэффициента интегратора производится из условия обеспечения устойчивости контура самонастройки и зависит также от спектрального состава сигнала ошибки р- Фильтр с передаточной функцией №ф1 (/?), кроме формирования желаемой вещественной частотной характеристики, исключает из сигнала ошибки постоянную составляющую. 9-2-4. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ С ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРОЙ РЕГУЛЯТОРОВ Адаптивное управление нестационарными системами электроприводов может заключаться не только в изменении параметров регуляторов в соответствии с изменением параметров объектов управления, но и в изменении структуры регуляторов и структуры системы управления в целом. Необходимость такой перенастройки возникает обычно в тех случаях, когда существенно меняются динамические свойства систем электроприводов. Связано это главным образом с изменением режимов их работы. Существенное изменение динамических свойств системы электропривода происходит, например, при переходе вентильного электропривода постоянного тока нз режима непрерывных токов преобразователя в режим прерывистых токов или прн переходе вентильного электропривода переменного тока из двигательного режима в тормозной, если двигательный и тормозной моменты формируются в различных электромагнитных цепях системы преобразователь-двигатель . Рассмотрим адаптивное управление электроприводом постоянного тока, работающим прн непрерывных и прерывистых токах преобразователя. При выполнении снсте.мы управления электроприводом с подчиненной обратной связью по току объект управления в контуре регулирования тока описывается передаточной функцией Wj{p)--- - - параметры объекта считаются постоянными, регулятор тока выполняется как /7Я-регулятор и передаточная функция замкнутого контура определяется выражением (2-36) (см. § 2-2). В режиме прерывистого тока преобразователя ток начинается н заканчивается нулевым значением в течение каждого интервала времени Т = \/(mf), где /ет - частота сети. В этом случае с точностью до интервала времени Т можно пренебречь электромагнитными переходными процессами в цепи преобразователь-двигатель , но необходимо учитывать существенно изменяющееся с углом проводимости тиристоров X эквивалентное сопротивление преобразователя /?э-п Сопротивление R в прерывистом режиме определяется как функция угла X в соответствии с формулой [541 где А сстя.а постоянная величина. т При уменьшении тока преобразователя уменьшается и Принципиально можно допустить пределы изменения углов проводимости тиристоров от значения X = 2я/т, соответствующего начально-непрерывному режиму преобразователя, до 0. При этих пределах изменения X сопротивление ]?э,п будет меняться от значения 2Дет /-я.и до бесконечности. Если считать, что /.п д. то сопротивление якорной цепн будет в основном определяться эквивалентным сопро-тнвление.м преобразователя /?я,ц/?а..1- (9-15) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 [101] 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 |
|