|
| |
|
Слаботочка Книги вляется сравнительно ограниченное число структур ССС с примерно равными динамическими возможностями, что позволяет путем русого динамического синтеза с учетом реальных воздействий и основных ограничений выбрать квазиоптимальную структуру. На втором этапе снитеза производится детальная параметрическая оптимизация в рамках структурно-оптнмальион системы. За функционал качества при синтезе ССС принимается суммарная дисперсия нли средний квадрат отклонения выходной координаты. Усложнения структуры ССС, связанные с измерением дополии--1ьных координат (ускорение, скорость, динамический момент), оправданы только в том случае, если шумы измерения малы по сравнению с сигналами возможных динамических отклонений коор-0ИйТ возбужденной системы, в которой отсутствуют обратные связи по этим координатам. Целесообразность введения новой координаты может быть предварительно оценена на основании неравенства где Ои/ - ошибка измерения координаты у/, (со) - спектральная плотность координаты в возбужденной ССС. Как уже отмечалось выше, воздействия в системах электропривода, кроме случайных составляющих, могут содержать регулярные составляюшде, которые упрощенно могут представляться в виде гармонических сигналов Ai sin tOji. Тогда pt = qi + A.iimiDit] 1 = 1, 2, m, где Qi - случайная составлякяцая воздействия. Выразив спектральную плотность Sgi (ш) случайной составляющей qi через интенсивность белого шума N, и характеристики формирующего фильтра (о>) = ЛМ11ф,(/о>) р (где Рф; (Уо>) - передаточная частотная функция формирующего фильтра) и отнеся передаточную функцию фильтра к передаточной функции системы управления от i-ro воздействия к /-й координате (ш), можно квадрат динамических отклонений /-й координаты записать в следующем виде: т г со =2 § l\WoiiJo)jiMido,-hA]\W {i<), ли, принимая во внимание, что выражение - со является эффективной полосой пропускания снстеаы [35], имеем: ;=2 [N,w + At\W,.{Mn. (5-2) 1=. 1 Еслн случайные воздействия представить в вам т-мерпого вектора интенсивностей белого шума регулярные воздействия - в виде /п-мерного вектора квадрагов амплитуд и динамические отклонения координат - в внде я-много вект(а квадратов отклонений то уравнение, характеризующие динамические процессы в ССС, может быть записано в векторио-матричной форме в виде y = WN-f КА. (5-3) где W - матрица размерности п X т эффективных полос пропускания системы (5-4) К - матрица размерности п X m квадратов модулей передаточных частотных функций: IVfu(M) . lfn(/co,)..!rl(/ .) I zi im) Л.. 1?.. (/ -) f-{ if,m p L 1 r M (/0>.) 2 . . . , tn, (/CO,) . . i t m (/0> ) (5-5) Члены матрицы э4>фективных полос пропускания u-j определяются по формулам табличных интегралов анало1ичных выражению (5-1). При параметрической оптимизации системы в рамках квазиоптимальной структуры находятся параметры регуляторов, ир которых обеспечивается минимум суммарной дисперсии или среднего квадрата отклонений выходной координаты or заданного значения при учете основных ограничений в системе и упругой ме.ча-иической связи между дБигатсле\1 и механизмом. Формирование 1 ередаточной частотной функции (;си) может быть выполнено на основании унифицированных динамических характеристик кон- noB регулирования при вариации ряда параметров. В качестве ярьпруемых параметров, как и при синтезе ССС при двух воздей-гтвнях, где варьировались параметры а и Тр частотной характе-оистики, целесообразно выбирать параметры передаточных функций или частотных характеристик разомкнутых контуров регули-пования. Таких параметров может быть несколько. Обозначив в общем случае варьируемые параметры через Ь, .... К, . bi, люжио записать функционал качества при параметрическом синтезе ССС относительно выходной координаты yi в следующем виде; Q = m\ny\{b.....&А.....bi)\ ipBu .... frftSBft, biBi), где множествами В, .. , Bi задаются области варьируемых параметров. Прн минимизации выходной координаты yi динамические отклонения остальных п- 1 координат (jfa. yjy Уп) должны оставаться в пределах заданных ограничений, определяемых соответствующими значениями (Cz.....Cj, Исходя из нормального закона распределения динамических отклонений промежуточных координат, при котором за максимальное отклонение принимается величина (гДе = yyj - среднеквадратичное отклонение координаты), можно записать условие учета ограничений при синтезе ССС в следующем виде: Если синтез выполняется относительно квадрата динамического отклонения координаты, то это же условие ьюжет быть записано в виде 5-2. СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ОДНОДВИГАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ 5-2-1 АНАЛОГОВЫЕ ССС Системы управления скоростью электроприводов постоянного и переменного тока, рассмотренные в гл. 2 и 3, могут быть представлены и как аналоговые ССС, если в них используются аналоговые Устройства обработки информации о скорости движения электропривода и задающее иаиряженне на входе системы остается постоянным. Для ССС настройку регуляторов скорости производят на симметричный оптимум, при котором переходные процессы по скорости 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 |