|
| |
|
Слаботочка Книги переменных от предписанных. Этн отклонения представляют собой ошибку системы. Уменьшение или полное устраиение ошибки после завершения переходного процесса при управлении может быть достигнуто введением на вход Р дополнительного сигнала, который должен компенсировать сигнал ошибки. Такие системы называют системами с комбинированньш управлением или комбинированными (6]. При отсутствии возмуш,ений и при стабильных параметрах силовой части электропривода по компенсационному каналу /С/ (рис. 1-2, в) на вход регулятора Р поступает сигнал, обеспечивающий на его выходе такое выходное напряжение, при котором значение выходной переменной точно равно предписанному значению. Однако поскольку компенсационный сигнал не зависит от возмущений, пэследнне будут отрабатываться комбинированной системой так же, как обычной системой с регулирование?д по отклонению. С целью уменьшения, а в идеальном случае - исключения ошибки при возмущении, может быть построена система с регулированием по возмущению, илн инвариантная система [26]. Принцип построения такой системы поясняет рис. 1-2, г. На регулятор через устройство компенсации К2, обеспечивающее измерение возмущений и придание определенных динамических свойств компенсационным каналам, подаются сигналы, зависящие от возмущающих воздействий. Теоретически при правильном выборе передаточных функций компенсационных каналов н точном измерении воздействий можно говорить о полной инвариантности системы к возмущениям, т. е. о полной компенсации влияния возмущений на снловую часть за счет воздействия со стороны регулятора. Автоматические системы управления электроприводами (АСУ ЭП) могут иметь различные виды управления: 1) стабилизирующее управление, имеющее целью поддержание постоянства управляемой координаты; 2) программное управление, т. е. управление с целью из.менения управляемой координаты по закону, определенному заранее и заданному программой; 3) следящее управление, т. е. управление с целью из.менения управляемой координаты по заранее неизвестному закону. Приведенная классификация относится, в первую очередь, не к принципу построения системы, а к характеру изменения предписанного значения. Задача замкнутой системы сводится к обеспечению возможно более точного соответствия истинного значения управляемой координаты предписанному. Однако АСУ ЭП, предназначенные для реализации различных видов управления, имеют н свои особенности, что позволяет их делить на системы стабилизации, системы программного управления и следящие системы. Системы стабилизации чаще всего являются системами стабилизации скорости. Имеют распространение и системы стабилизации других параметров технологических процессов, например натяжения при перемотке различных полосовых материалов. Хотя формально эти системы тоже относятся к стабилизирующим, структура и принцип действия их существенно отличаются от структуры и принципа действия систем стабилизации скоростн, что дает основание рассматривать их отдельно. Следящие АСУ ЭП представляют собой системы регулирования патожеиия ИО. Типичным примером следящей системы может служить система управления антенной установкой, назиачеииеч которой является наблюдение за летящим объектом, характер движения которого заранее неизвестен. Программные АСУ ЭП обычно тоже управляют положением ИО, которое должно изменяться по заданной программе. Различие в принципах построения систем программного управления в значительной степени определяется различием формы задания программы. Наибольшее распространение в настоящее время имеют ч!;словые системы программного управления, где программоносителем могут быть магнитные ленты или диски, перфокарты илн перфоленты. Однако программа может быть задана п иначе: например, в копировальных металлорежущих станках программа задается в виде модели изделия. Задача АСУ ЭП а этом случае сводится к тому, чтобы реализовать движение режущего инструмента, обеспечивающее повторение в изделии формы модели. Осуществление целей управления может затрудняться нзмене-!л:ем в процессе работы системы ее параметров или внешних условий, В этом случае стоит задача построения системы, которая будет приспосабливаться к изменяющимся условиям работы, т. е. адаптивной системы. В адаптивной системе производится перенастройка параметров нли структуры регуляторов таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия работы замкнутой системы во всем диапазоне изменений параметров. По способу организации процесса адаптации системы могут выполняться как поисковые и беспоисковые, т. е. с автоматическим поиском оптимальных условий рабо1ы и без него. Кроме того, по уровню адаптации системы разделяются на самонастраивающиеся, в которых на основе динамических характеристик объектов или системы н информации о параметрах внешних воздействий, получаемой в процессе работы, осуществляется изменение параметров регуляторов, и самооргшшэующигся, в которых на основе текущей информации о состоянии объекта происходит формирование алгоритма управления и изменение не только параметров регуляторов, но и их структуры. М-2. ОБЩИЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ АСУ ЭП Проектирование АСУ ЭП является составной частью общей задачи проектирования электромеханической системы. В начале проектирования на базе анализа технологического процесса определяется целевая функция, т. е. требования к системе, и в соответствии с этим составляется техническое задание на проектированис, В задание входят требования к статическим и динамическим свой- ствам электрического привода, оговариваются его конструктивные и эксплуатационные особенности, формы управления, технико-экономические показатели н др. Проектирование обычно начинается с формирования силовой части АСУ ЭП, когда определяется род тока, напряжение, частота, система электроснабжения, тип преобразователя. Выбираются электродвигатели, устройства их сочленения с ИО механизма. Разрабатывается математическая модель электропривода как объекта управления с учетом особенностей электродвигателя и механизма. Далее определяется структура АСУ ЭП, осуществляется ее синтез и анализ. В настоящее время при проектировании АСУ ЭП основной тен-денцией является унификация элементов систем н проектировщик должен стремиться использовать типовые структуры систем, серийно изготовляемые аппараты, функциональные блоки, регуляторы. Отечественной промышленностью изготовляются силовые преобразователи различных типов, аналоговые и дискретные элементы унифицированной блочной системы регуляторов, микро- и минн-УВМ, аппараты управления и др. Имеется также ряд типовых унифипи-рованных комплектных систем управления электроприводами, осуществляющих определенные функции управления с использо-ваиием различных типовых технических средств. Разрабатываемая АСУ ЭП должна быть оптимизирована. При этом может выполняться: 1) параметрическая оптимизация, когда при заданной структуре и функциональных воздействиях на систему требуется определить такие значения ее параметров, при которых наилучшим образом удовлетворяются заданные показатели каче-С1ва; 2) структурная оптимизация, когда проектировщик должен найти техническое решение, при котором используется минимальное число простейших и легко физически реализуемых элементов системы; 3) функциональная оптимизация, при которой необходимо определить и законы управления, а по ним - структуру и численные значения параметров системы. Чаще всего проектировщику приходится решать задачи всех трех направлений одновременно. Наиболее широко распространенным принципом проектирования АСУ ЭП является проектирование по прототипу, заключающееся в том, что на основании технического задания выбирается гиповая система управления и без существенного изменения ее структуры определяются значения параметров ее управляющей части, Прн модульном принципе проектировщик компонует общую систему управления электроприводом, удовлетворяющую заданным критериям качества и техническим условиям, из типовых блоков (Oдyлeй). Это в ряде случаев ие исключает необходимости разработки способов коррекции системы, когда при известном математическом описании системы определяется структура и параметры дополнительных корректирующих устройств, обеспечивающих ее заданные качественные показатели в статических и динамических режимах, 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 |