Казурова А. Є. Методи синтезу та аналіз високоточних систем позиційного керування невизначеними багатомасовими об'єктами

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0410U005103

Здобувач

Спеціальність

  • 05.13.03 - Системи та процеси керування

15-06-2009

Спеціалізована вчена рада

Д 64.052.02

Харківський національний університет радіоелектроніки

Анотація

Об'єкт дослідження - динамічні процеси в невизначених багатомасових об'єктах. Мета дослідження - розробка методів синтезу та аналіз високоточних систем позиційного керування невизначеними багатомасовими об'єктами з покращеними точнісними та динамічними характеристиками. Методи дослідження - метод простору станів, теорія фільтрації, зокрема, спостережників, методи модального керування, теорія стійкості руху О.М. Ляпунова, теорія сингулярно збурених диференціальних рівнянь, метод чисельного моделювання. Апаратура для досліджень - персональний комп'ютер. Теоретичні та практичні результати - розроблені методи ідентифікації вектора невизначеності, вектора стану, метод синтезу спостережників та алгоритмів керування забезпечують бажані показники якості систем керування, що поліпшує динамічні характеристики спостережників та систем керування в цілому; використання синтезованих спостережників зменшує кількість датчиків, необхідних для керування, що підвищує надійність роботи та зменшує вартість керуючих систем. Наукова новизна - 1) для об'єкта, що описується матричним диференціальним рівнянням другого порядку, розроблено новий спостережник для оцінки векторів швидкостей та невизначеностей, який використовує як вихідну інформацію лише вектор позиційних сигналів; на відміну від методів отримання вектора швидкостей за допомогою асимптотичного диференціювання або екстраполяції, запропонований метод використовує модель об'єкта керування (ОК), внаслідок чого він більш точний; 2) для двомасової пружної системи, яка складається з електродвигуна, пружної трансмісії та ОК, при відомих струмі, швидкості двигуна та переміщенні ОК, розроблено новий спостережник невизначеності, яка складається з навантаження, тертя в двигуні та ОК, інерційної сили, обумовленої неточністю знання інерційної характеристики ОК; використання зазначеної оцінки невизначеності в комбінованому законі керування дозволяє підвищити точність керування та забезпечити бажані показники якості перехідних процесів; 3) для електродвигуна постійного струму при відомих струмі та швидкості двигуна вперше запропоновано ідентифікатор еквівалентного сумарного опору якірного кола, який враховує похибки перетворювача напруги, неточності знання індуктивності та активного опору якірного кола, а також коефіцієнта двигуна; використання отриманої оцінки опору в комбінованому законі керування дозволяє підвищити точність керування та забезпечити бажані показники якості перехідних процесів; 4) для описаної в п. 2 системи за відсутності тертя в двигуні з вимірюванням лише струму двигуна та переміщення ОК вперше запропоновано спостережник, який оцінює швидкість і переміщення двигуна та еквівалентний сумарний опір якірного кола, який враховує похибки перетворювача напруги, неточності знання індуктивності та активного опору якірного кола, а також коефіцієнта двигуна; використання отриманих оцінок у комбінованому законі керування дозволяє підвищити точність керування та забезпечити бажані показники якості перехідних процесів. Результати досліджень достатньо повно впроваджені в ДП Львівський науково-дослідний радіотехнічний інститут при розробці систем керування агрегатами рухомих наземних об'єктів, а також планується використання отриманих результатів у НВП "Хартрон-Юком" (м. Запоріжжя) та у Казенному підприємстві "Науково-виробничий комплекс "Іскра" (м. Запоріжжя), що підтверджено актами про впровадження. Наукові та практичні результати дисертаційної роботи можуть бути використані: в навчальних закладах та організаціях, що проводять дослідження вгалузі розробки високоточних систем керування; у галузях машинобудівної та металургійної промисловості, у системах керування космічними апаратами, радіолокаторами та озброєнням, у прокатному виробництві; у навчальному процесі при підготовці фахівців у галузі електромеханічних систем автоматизації та електропривода.

Файли

Схожі дисертації