Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Достаточная стройность и законченность теории линейных систем, а также ее простая и удобная алгоритнизация для ЭВМ, предопределили успех в создании САПР линейных САУ . В то же время, при больном количестве работ по теории анализа и синтеза нелинейных систем управления автоматизация исследования нелинейных систем с помощью ЭВМ, на практике, сводится лишь к моделированию таких систем в рамхах существующих САПР линейних САУ.
К настоящему времени выполнено достаточно много исследований по анализу и синтезу нелинейных корректирующих устройств (НКУ) с разрывным характером управлення и сделаны некоторые паги по пути автоматизации различных этапов исследования таких НКУ в работах Федорова СМ., Быкова В. П., Жильцова К. К., Хлипало Е.И., Михалева А.С, Матюхиной Л.И., Стариковой М.В. и других авторов. Но, до сих пор, не разработана комплексная система автоматизации анализа и синтеза НКУ с разрывным управлением, которая бы охватывала весь процесс синтеза НКУ , начиная с обеспечения устойчивости следяцея системы и заканчивая обеспечением требуемой точности, а также учетом сопутствующих нелинейностей.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка и объединение набора программ, включающих как традиционные элементы САПР САУ - описание математической модели объекта управления, моделирование САУ, так и новые элементы анализа и синтеза НКУ в области псевдоли— нейних корректирующих устройств СПЛКУ>. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ: 1. Анализ и разработка, математического и программного обеспечения синтеза систем автоматического управления с ПЛКУ.
2.. Разработка машиноориентированих методик и алгаритнов структурного и.параметрического синтеза ПЛКУ на заданные показатели качества и точности при свободных и вынужденных движениях.
3. Практическая реализация алгоритмов анализа и синтеза ПЛКУ на базе микроэвм в виде комплекса программ, объединенных единой методологией и способом функционирования.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В качестве основного метода синтеза
устройств с ПЛКУ в разрабатываемой автоматизированной системе используется поэтапны" эволюционный подход к построению структу ры корректирующего устройства ,предложенный Михалевым-А.С. Метод заключается в последовательном усложнении структуры ПЛКУ, соответствующей последовательному удовлетворению требований по устойчивости, качеству и точное и свободных и вынужденных движений в следящей системе.
Расчет проектируемых НКУ в работе выполняется с помощью метода гармонической линеаризации , а также базирующегося на нем метода разделения движени-' системы на медленную и быструю составляющие, разработанного Поповым Е.П.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА полученых результатов состоит в следующем.
1. Предложен единый подход к анализу качества переходного
процесса в системах с ПЛКУ, заключающийся в предварительном
определении типа переходного процесса Сколебательный, квазиско-
льзячий лу з квазирелейныйЭ и последующем определении параметров
данного типа переходного процесса.
2. Предложены новые алгоритмы автоматизации расчета параметров
переходного процесса Счастоты и лмплитуды быстрой составляющей,
величины медленной составляющей и др. 5 в режиме свободных и
вынужденных движений для следящих систем с ПЛКУ с линейной
частью произвольного порядка.
3. Впервые разработан комплекс программ, автоматизирующих
анализ и структурный синтез следящих систем с ПЛКУ, который
охватывает все основные этапы, начиная с обеспечения устойчиво
сти и заканчивая учетом сопутствующих нелинейностей в проектиру-
и емой следяцей системе.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. В результате работы создана компьютерная система автоматизации синтеза нелинейных систем управления с ПЛКУ - "АСС". Практическая проверка приведенных в работе алгоритмов осуществлялась в ходе выполнения научно-исследовательских работ по заказам предприятий .
Так, по теме НИР № 16858 для автомата присоединения проволочных выводов транзисторов ЭМ-4150, разрабатываемого в НПО "Планар'Чг.Минск} были предложены и реализованы нетрадиционные алгоритмы управления линейным электроприводом с использованием
ПЛКУ. Это позволило значительно улучшить показатели назначения таких установок, что подтверждено актом внедрения.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы докладпвались и обсуждались на :
-
Региональной научно-технической конференции "Следящие электропривода промыиленных установок, роботов и манипуляторов" в 1986 г. Сг.Челябинске.
-
Всесоюзной семинаре "Динамика нелинейных процессов управления" в 1987 г. Сг. Таллин).
-
Всесоюзном сенинаре "Роботи и гибкие производственные системы" в 1983 г. Сг. Челябинск}.
-
Республиканской научно-технической конференции "Новые направления развития систем управления для промышленной робототехники" в 1989 г. Сг. Минск).
-
Новый подход к анализу качества свободных движений в нелинейных системах с псевдолинейными корректирующими устройствами, который позволяет более точно синтезировать нелинейный регулятор на заданные характеристики качества.
-
Алгоритмы и методика автоматизации анализа и синтеза нелинейных регуляторов с разрывным управлением, которые эблегчают проведение разработки таких устройств для широкого tpyra инженеров и исследователей.
-
Комплекс программ для анализа, синтеза и моделирования нелинейных систем с разрывным управлением, который уменьшает эремя разработки таких систем в 10-15 раз.
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам диссертационной работы опубли совано 12 научных работ, из них : 2 статьи, 3 авторских свидете-іьства на изобретение, 3 тезисов докладов на конференциях, 4 >тчета о НИР.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, ібцей характеристики работы, пяти глав и выводов, изложенных на L20 страницах машинописного текста с 38 рисунками и 10 табли-[ами , списка литературы на 10 страницах и 2 приложений на 53 :траницах.
