Системы анализа и обработки данных

СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

ISSN (печатн.): 2782-2001          ISSN (онлайн): 2782-215X
English | Русский

Последний выпуск
№2(98) Апрель - Июнь 2025

Синтез регулятора для нелинейных объектов с запаздыванием методом разделения движений с применением критериев устойчивости

Выпуск № 1 (81) Январь - Март 2021
Авторы:

Гринкевич Владимир Анатольевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2001-2021-1-39-60
Аннотация

Регуляторы и обратная связь применяются во многих технических задачах (например, поддержание заданной температуры внутри термостата, стабилизация скорости вращения электродвигателя). Для синтеза регуляторов широко применяются различные методы (например, метод разделения движений, частотный метод, процедура Циглера–Никольса). Однако частотный метод применяется для линейных объектов с пренебрежимо малым запаздыванием. При применении процедуры Циглера–Никольса не задается требуемое качество переходного процесса. При управлении объектов с запаздыванием иногда применяют упредитель Смита. Однако при не полностью известной математической модели применение упредителя Смита может быть затруднено. Существует работа, где рассматривается применение метода разделения движений с запаздыванием. Однако предложенный в той работе метод расчета требует решения системы из четырех нелинейных уравнений для объекта второго порядка. Поэтому в настоящей работе исследуется возможность более простого способа расчета регулятора, а именно возможность применения критерия Михайлова при синтезе регулятора по методу разделения движений для нелинейных объектов с запаздыванием. Также в статье рассмотрено применение критерия Найквиста с более простой процедурой расчета, чем предложенная ранее. В статье сравниваются значения коэффициентов регулятора, полученных с применением критерия Найквиста и критерия Михайлова. Критерий Михайлова и критерий Найквиста применяются для оценки устойчивости подсистемы быстрых движений. В статье рассматривается вывод формул расчета параметров регулятора, синтезируемого с помощью метода разделения движений, для нелинейных объектов с запаздыванием первого и второго порядка с применением критерия Михайлова. Исследуются переходные процессы с помощью численного моделирования. Приведены графики процессов. Выяснено, какими параметрами регулятора нужно улучшать качество переходных процессов при наличии запаздывания. Результаты этой работы могут быть применены при проектировании самонастраивающихся регуляторов для объектов с запаздыванием. Нелинейными объектами с запаздыванием являются элемент Пельтье, стенд прочностных испытаний летательных аппаратов, термостат, оборудование для проката металла. Приводятся годографы Михайлова для объектов с запаздыванием.


Ключевые слова: объект с запаздыванием, нелинейный объект, метод разделения движений, критерий Михайлова, годограф Михайлова, критерий Найквиста, регулятор, элемент Пельтье
Для цитирования:

Гринкевич В.А. Синтез регулятора для нелинейных объектов с запаздыванием методом разделения движений с применением критериев устойчивости // Системы анализа и обработки данных. – 2021. – № 1 (81). – С. 39–60. – DOI: 10.17212/2782-2001-2021-1-39-60.

For citation:

Grinkevich V.A. Sintez regulyatora dlya nelineinykh ob"ektov s zapazdyvaniem metodom razdeleniya dvizhenii s primeneniem kriteriev ustoichivosti [Controller design by the motion separation method with applying stability criterions for non-linear objects with transport delays]. Sistemy analiza i obrabotki dannykh = Analysis and data processing systems, 2021, no. 1 (81), pp. 39–60.
DOI: 10.17212/2782-2001-2021-1-39-60.

Просмотров: 975