ОПТИМІЗАЦІЯ ЗА ШВИДКОДІЄЮ РЕЛЕЙНО-МОДАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ПОЗИЦІЙНИМ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ НА ОСНОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.37.2020.8Ключові слова:
метод N-i перемикань, релейно-модальний регулятор, каскадно-підпорядкована структура, оптимізація за швидкодієюАнотація
Системам регулювання положення характерне обмеження проміжних координат у перехідних режимах. Такі обмеження реалізуються системою з каскадним вмиканням регуляторів. Метод N-i перемикань забезпечує оптимізацію за швидкодією таких систем керування. У даній роботі виконане дослідження трьохконтурної системи підпорядкованого регулювання. При цьому здійснене варіювання параметрів релейно-модальних регуляторів на основі зміни розрахункової амплітуди керуючого впливу без зміни реального її значення. Параметричний синтез такої системи виконаний на основі оптимальних за швидкодією траєкторій. Дослідження системи керування при різних налаштуваннях виявило різний ступінь відхилення перехідних траєкторій від розрахункової. Даний ефект обумовлений заміною оптимальних налаштувань регуляторів модальними з метою надання системі запасу стійкості. Отримані сімейства перехідних характеристик дозволяють побудувати емпіричні залежності тривалості регулювання від відносного значення розрахункової амплітуди керуючого впливу. Такі залежності мають виражені екстремуми, що забезпечує можливість налаштування системи на близьку до оптимальної швидкодію шляхом запобігання передчасному входженню регуляторів у ковзний режим. Виконане моделювання системи регулювання положення з екстремальними налаштуваннями підтверджує ефективність запропонованої методики корекції динамічних характеристик. Результати роботи відкривають перспективу практичної реалізації релейно-модальних алгоритмів керування каскадно-підпорядкованих систем, синтез яких оснований на методі N-i перемикань.
Посилання
Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М., «Энергия», 1971.
Садовой А.В., Сухинин Б.В., Сохина Ю.В. Дерец А.Л. Релейные системы оптималь-ного управления электроприводами. Днепродзержинск: ДГТУ, 2011. 337 с.
Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем М.: «Наука», 1966. 624 с.
Садовой О.В., Дерець О.Л. Спеціальні питання математичного опису і моделювання динаміки складних систем. Дніпродзержинськ : ДДТУ, 2014. 206 с.
Горелов П.В., Мотченко А.И., Морозов Д.И. Релейно-модальное управление двухмассовыми электро-механическими системами. Вестник НТУ ХПИ: «Проблемы автоматизированного электропривода. Теория и практика». Харьков, 2008, №30. С. 120-123.
Дерец А.Л., Садовой А.В. Синтез каскадно-подчинённых структур релейно-модальных систем с распределением корней на основе метода N-i переключений. Вестник НТУ «ХПИ». Сер.: «Проблемы автоматизированного электропривода. Те-ория и практика». Харьков, 2017. №27. С. 75-79.
Дерец А.Л., Садовой А.В., Сохина Ю.В. Сравнительное исследование релейных сис-тем третьего порядка с оптимальными и модальными регуляторами, синтезирован-ными методом N-i переключений. Сборник научных трудов ДГТУ Каменское. 2018. №.32. С. 59-63.
Derets O., Sadovoy O., “Investigation of the third-order sliding mode control system with different structures of the control objects synthesized by the N-i switching method” // Proceedings of the International Conference on Modern Electrical and Energy Systems, MEES 2017, pp. 100-103.
Дерец А.Л., Садовой А.В. Коррекция параметров квазиоптимальных по быстродейс-твию релейных систем третьего порядка, синтезированных методом N-i переключе-ний. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: «Проблеми автоматизованого електропривода. Тео-рія та практика». Х.: НТУ «ХПІ», 2019. № 9 (1334), С. 20-23.
Дерец А.Л., Садовой А.В, Дерец А.А. Моделирование режимов позиционирования оптимизированной по быстродействию релейной системы управления при измене-нии расчётной амплитуды напряжения. Сборник научных трудов ДГТУ .Каменское. 2019. №.35. С. 55-59.
