Введение к работе
Актуальность проблемы. В ряде проблем, возникающих при создании сложных электромеханических систем, значительное место занимают вопросы управления пространственным движением класса электромеханических объектов с многорезонансными нелинейными упругими деформациями, для которых характерным является наличие факторов, снижающих точность функционирования или даже нарушавдих их рабочие режимы. В работах Ривкина С.С., Зуфрина А.Н., Степанова Ю.Г., Цветкова И.Ф., Каневского Г.С, Поветсила Д., Ровена Р., Уотермана Л., Котовского В.И., Бабаева А.А., Бордова D.A., Соколовского Г.Г., Путова В.В., Поляхова Н.Д., посвященных методам проектирования и стабилизации различных технических устройств, включая системы наведения на кораблях, самолетах и других подвижных объектах, а также электромеханические системы широкого назначения для различных отраслей про-дашленности, к таким конструктивно неустранимым факторам относятся: отсутствие априорной информации о конкретных значениях массо-инер-ционных и упругих параметров объектов; их существенная нестабиль-аость и широкий диапазон изменения при дестабилизирующем влиянии зазоров в упругих связях; наличие резонансов изгибных и крутильных реформации упругих конструкций; случайные изменения' нагрузки; взаимовлияние степеней подвижности объектов и динамические усилия на яих, определяемые скоростями и ускорениями поступательного и вращательного движения основания; невозможность непосредственного измерения с помощью датчиков технологических параметров и координат, используемых для контроля качества процессов; варьирование конкрет-зых параметров изделий от образца к образцу, а также параметров стандартных систем регулирования при замене исполнительных приводов л отдельных блоков управления, неточной или ошибочной настройке.
Поэтому задачи, связанные с разработкой эффективных систем /правления вышеназванным классом объектов с априорно неопределенным л (или) сложны»' описанием, неполными измерениями, быстро и в иироких пределах'изменяющимися параметрами и внешними условиями бункционирования, являются актуальными и решаются в данной работе в замках беспоискрвого адаптивного подхода, получившего значительное теоретическое и теоретико-прикладное развитие в работах Петрова 5.И., Землякова С.Д., Рутковского В.Ю., Landau J.D., Тимофеева {.В., Фомина В.П., Фрадкова А.Л., Якубовича В.А., Борцова D.A.,
- 2 -ПутоваВ.В., Поляхова Н.Д., Андриевского В.Р., Стоцкого A J Ortega R., Tang У., Slotine J.-J.E.,:bi W. и др..
В опубликованных последнее время работах Путова В.В. в рам предлагаемого метода мажорирунщих функций ставится зад! управления нелинейными и нестационарными объектами в услові гораздо большей их неопределенности, чем параметряческая. Taj неопределенность, когда неизвестны не только параметры, но и с; строение правых частей дифференциальных уравнений объектов, требование асимптотической устойчивости адаптивных систем всі заменяется требованием их диссипативности, названа в этих раба функционально-параметрической неопределенностью.
Цель диссертационной работы состоит в разработке и исследова на базе метода мажорирующих функций беспоисковых структур прямог непрямого адаптивного управления с сигнальной или параметричес настройкой . и мажорирующими 'функциями для электроыеханичес объектов с многорезонансными нелинейными упругими деформациями. Методы исследования. Основные результаты работы получены рамках применения методов: электромеханики, теории автоматическс управления, теории обыкновенных дифференциальных уравнений, ос теории матричного исчисления, имитационного моделирования объект Научная новизна результатов работы заключается в следующем:
построены математические модели динамики трехстепенного объ< на подвижном основании с учетом взаимовлияния степеней нодвижнх и динамического действия на них подвижного основания, а также і горезонансных упругих объектов с зазорами и проведено обоснов. полной управляемости и наблюдаемости многорезонансных це' упругих объектов с зазорами в упругих связях;
получены аналитические структурные условия диссилативност целом адаптивных систем с мажорирующими функциями для нелине упругих объектов, базирующиеся на общем утверждении о диссипа ности нелинейных нестационарных объектов с глобально ограничен функциональными матрицами правых частей?
предложена методика расчета блочных адаптивных систем ynpaej электромеханическими объектами с нелинейными упругими деформащ
разработаны структуры прямого и непрямого адаптивного управ, с сигнальными или параметрическими алгоритмами настройки и маї рующими функциями для электромеханических упругих объектов;
~ предложена методика исследования работоспособности постро
эдаптивных структур при учете электромагнитных процессов;
Практическая ценность и реализация результатов работы опреде-юются: 1) разработкой и внедрением адаптивных систем управления исполнительными приводами наведения и стабилизации многостепенных гаругих электромеханических объектов на подвижном основашш (КБ приборостроения, г.Тула); 2) постановкой и использованием в учебном процессе на кафедре САУ СПОГЭТУ циклов лабораторных работ в рамках ;урса "Современные методы проектирования электромеханических сис-'еи" учебного плана подготовки инженеров по специальности 210500 -:истемы автоматического управления летательных аппаратов.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докидывались па научных семинарах кафедры систем автоматического правления СПбГЭТУ в 1992-1994 гг., на сегяшаре "Нетрадиционные лектромёханические преобразователи" и международном семинаре "Не-радиционные электромеханические преобразователи" (Севастополь, 992-1993 гг.) н опубликованы в тезисах докладов и б статьях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, яти глав с выводами, заключения, списка литературы, включающего 72 айменования, и приложения. Основная часть работы изложена на 148 траницах машинописного текста. Работа содержит 42 рисунка.
