Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Структурно-параметрический синтез нелинейных систем управления с дифференциальными бинарно-операторными связями

Диссертация: Структурно-параметрический синтез нелинейных систем управления с дифференциальными бинарно-операторными связями
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальность проблемы. Проектирование систем автоматического управления (САУ) с объектами управления (ОУ), которые описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, является одной из фундаментальных проблем теории автоматического управления. Более того, для многоканальных ОУ, как правило, необходимо регулировать определенные соотношения между их выходными величинами. Причем решение указанных… Читать ещё >

Структурно-параметрический синтез нелинейных систем управления с дифференциальными бинарно-операторными связями (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НА ИХ ОСНОВЕ
    • 1. 1. Программное управление на основе принципа динамической компенсации
    • 1. 2. Принцип управления по возмущению
      • 1. 2. 1. Прямая компенсация возмущения
      • 1. 2. 2. Компенсация с косвенным измерением возмущения
      • 1. 2. 3. Компенсация возмущения на основе создания двухканальности его воздействия (принцип двухканальности)
      • 1. 2. 4. Компенсация возмущения на основе его встроенной модели
    • 1. 3. Принцип управления по отклонению
      • 1. 3. 1. Синтез регуляторов выхода
      • 1. 3. 2. Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов
      • 1. 3. 3. Синтез модальных регуляторов
      • 1. 3. 4. Синтез нелинейных регуляторов на основе решения обратных задач динамики
        • 1. 3. 4. 1. Синтез на основе аналитического решения
        • 1. 3. 4. 2. Синтез на основе алгоритмического решения методом локализации
        • 1. 3. 4. 3. Синтез на основе алгоритмического решения с линеаризацией и компенсацией нелинейностей
      • 1. 3. 5. Аналитическое конструирование агрегированных регуляторов
      • 1. 3. 6. Синтез сингулярных нелинейных регуляторов
      • 1. 3. 7. Синтез регуляторов на основе аппроксимации математических моделей нелинейных объектов
        • 1. 3. 7. 1. Синтез с помощью функциональных степенных рядов
        • 1. 3. 7. 2. Синтез с помощью условных частотных характеристик полиномиальных нелинейностей
      • 1. 3. 8. Синтез систем с релейными регуляторами
      • 1. 3. 9. Адаптивная стабилизация
      • 1. 3. 10. Синтез регуляторов переменной структуры
      • 1. 3. 11. Синтез бинарных регуляторов
  • Выводы по первой главе
  • 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА БАЗОВЫХ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИМИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЯМИ
    • 2. 1. Обоснование предлагаемого метода синтеза
    • 2. 2. Синтез систем стабилизации для нелинейных объектов с функциональными неопределенностями
      • 2. 2. 1. Постановка задачи
      • 2. 2. 2. Структурный синтез
      • 2. 2. 3. Параметрический синтез
      • 2. 2. 4. Пример синтеза
    • 2. 3. Синтез систем стабилизации для нелинейных объектов с функциональными и параметрическими неопределенностями
      • 2. 3. 1. Постановка задачи
      • 2. 3. 2. Структурный синтез
      • 2. 3. 3. Параметрический синтез
      • 2. 3. 4. Пример синтеза
    • 2. 4. Синтез следящих систем с астатизмом (п+)-го порядком
      • 2. 4. 1. Постановка задачи
      • 2. 4. 2. Структурный синтез
      • 2. 4. 3. Параметрический синтез
  • -О Cl

ИТМОВ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО IAKOHOB КООРДИНИРУЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ И НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ.< сношения как цель координирующего управления эбъектами. S свойств координирующего управления.< гагаемого подхода к синтезу. S

4.4.1. Фильтрация помехи.

4.4.2. Реализация дифференцирующих фильтров на основе инерционных.

4.5. Квазинепрерывный подход к синтезу дискретных алгоритмов управления.

4.5.1. Обоснование применения квазинепрерывного подхода.

4.5.2. Цифровая реализация непрерывного алгоритма управления.

4.5.3. Определение величины шага квантования процессов по времени в микропроцессорных системах управления.

4.5.4. Моделирование дискретно-непрерывной системы управления, эквивалентной непрерывной.

Выводы по четвертой главе.

5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СОГЛАСОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОТОЧЕЧНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОДВЕСОМ ПЛАНАРНОГО РОТОРА ИНТЕГРИРОВАННОГО МНОГОКООРДИНАТНОГО ПРИВОДА.

5.1. Состояние вопроса и постановка задач исследования.

5.2. Синтез системы стабилизации воздушного зазора одноточечного электромагнитного подвеса.

5.2.1. Синтез контура регулирования магнитного потокосцепления.

5.2.2. Синтез контура регулирования воздушного зазора.

5.2.3. Исследование контура регулирования воздушного зазора.

5.3. Синтез системы согласованного управления трехточечным ЭМП планарного ротора МКП.

5.3.1. Постановка задачи.

5.3.2. Синтез и исследование системы.

Выводы по пятой главе.

6. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СЕЛЕКТИВНО-СОГЛАСОВАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗОК ТЯГОВЫХ МАШИН ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА.

6.1. Состояние вопроса и постановка задач исследования.

6.2. Описание разработанной функциональной схемы системы селективно-согласованного регулирования нагрузок.

6.3. Приведение математического описания тягового двигателя к виду, удобному для синтеза регуляторов электропривода электровоза.

6.4. Синтез регулятора возбуждения.

6.5. Синтез регуляторов тока якоря и выравнивания нагрузок тяговых машин.

6.6. Синтез регулятора скорости.

6.7. Исследование разработанной системы селективно-согласованного регулирования нагрузок тяговых машин.

6.7.1. Постановка задачи.

6.7.2. Разработка Simulink-модели и исследование переходных процессов разработанной системы ССРН.

Выводы по шестой главе.

7. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ КООРДИНИРУЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПОДВЕСОМ ГРУЗОСТАБИЛИЗАЦИОННОЙ ПЛАТФОРМЫ.

7.1. Особенности объекта управления и требования, предъявляемые к системе.

7.2. Анализ известных систем селективно-согласованного управления.

7.3. Функциональная схема конструируемой системы.

7.4. Математическое описание объекта управления.

7.5. Синтез регуляторов тока.

7.6. Синтез регулятор скорости.

7.7. Синтез регулятора высоты поднятия груза.

7.8. Исследование синтезированной системы.

Выводы по седьмой главе.

Диссертационная работа посвящена, во-первых, разработке аналитического метода структурно-параметрического синтеза систем автоматического управления одноканальными, согласованного и селективно-согласованного управления многоканальными нелинейными объектами с параметрической неопределенностью в прямых цепях и функциональной неопределенностью в цепях внутренних обратных связей. Во-вторых, применению разработанного метода для аналитического конструирования систем согласованного и селективно-согласованного управления тремя многоканальными электромеханическими нелинейными объектами с переменными параметрами и характеристиками.

Актуальность проблемы. Проектирование систем автоматического управления (САУ) с объектами управления (ОУ), которые описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, является одной из фундаментальных проблем теории автоматического управления. Более того, для многоканальных ОУ, как правило, необходимо регулировать определенные соотношения между их выходными величинами. Причем решение указанных задач еще более усложняется, если ОУ описывается нелинейными дифференциальными уравнениями с функциональными и параметрическими неопределенностями, а регулирование соотношений между выходными величинами многоканального ОУ должно быть многоуровневым и селективным, т. е. избирательным. Последнее, в частности, может быть обусловлено тем, что для многорежимного ОУ число регулируемых соотношений может быть больше числа управляющих воздействий, а сами соотношения зависят от внешних факторов, влияющих на режим работы ОУ.

Методы анализа и синтеза нелинейных САУ разрабатывались и исследовались в работах многих ученых, таких как: Е. А. Барбашин, JI.M. Бойчук, В. Н. Буков, А. А. Вавилов, Г. Ван-Трис, А. А. Воронов, А. С. Востриков, А.Р.

Гайдук, С. Е. Душин, С. В. Емельянов, Р. Калман, В. Н. Козлов, А. А. Колесников, А. А. Красовский, А. П. Крищенко, П. Д. Крутько, П. К. Кузнецов, A.M. Ляпунов, И. В. Мирошник, Л. Д. Певзнер, В. А. Подчукаев, Э. Я. Рапопорт, В. И. Уткин, Н. Б. Филимонов, А. Л. Фрадков и др. Однако большинство известных методов синтеза применимы для нелинейных объектов со стационарными параметрами и характеристиками.

Среди известных методов анализа и синтеза систем управления в условиях неопределенности можно выделить методы синтеза адаптивных' систем, представленные в работах Ю. А. Борцова, С. Д. Землякова, В.М. Кунце-вича, И. М. Мирошника, А. И. Рубана, А. Л. Фрадкова, В. Я. Якубовича и др. ученыхсистем с переменной структурой и скользящими режимами (С.В. Емельянов, В.И. Уткин) — бинарных систем (С.В. Емельянов, С.К. Коровин) — систем с большими коэффициентами усиления и старшими производными выходных величин в законе управления (А.С. Востриков, П. Д. Крутько, В. А. Подчукаев, Г. А. Французова).

Методы анализа и синтеза систем согласованного и координирующего управления рассматривались в работах Л. М. Бойчука, И. В. Мирошника, В. Т. Морозовского, О. С. Соболева. Эти методы разработаны для линейных объектов. Но они не приспособлены к синтезу систем селективно-согласованного управления нелинейными многоканальными объектами, в процессе управления которыми возникает необходимость избирательного регулирования соотношений между их выходными величинами.

Одним из наиболее удобных и перспективных для синтеза систем управления нелинейными объектами с функциональными неопределенностями в их внутренних обратных связях является, по нашему мнению, метод синтеза нелинейных нестационарных систем с разнотемповыми процессами на основе принципа локализации А. С. Вострикова. Этот метод основан на применении в синтезируемых системах внутренних локальных контуров непрерывного регулирования с глубокими обратными связями по старшим производным выходных величин и дифференцирующими фильтрами для измерения производных. Но такие системы с достаточно большими коэффициентами усиления критичны, т. е. являются негрубыми, по отношению к сингулярным возмущениям, обусловленным влиянием указанных выше фильтров.

Однако альтернативой глубоким обратным связям по старшим производным выходных величин могут служить нелинейные алгоритмические параметрические и координатные обратные связи, в том числе знакопеременные.

Следовательно, создание аналитического метода структурно-параметрического синтеза нелинейных законов управления одноканальными и многоканальными нелинейными объектами с параметрическими и функциональными неопределенностями, а также математических моделей для их исследования является актуальной темой исследований.

Работа выполнена в соответствии с научным направлением ЮжноРоссийского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) «Теория и принципы построения информационно-измерительных систем и систем управления», утвержденного решением ученого совета университета от 25.01.2003, переутвержденного 1.03.2006 и поддержана грантом РФФИ (проект № 07−08−111-а).

Целью исследований является разработка аналитического метода синтеза нелинейных законов управления и повышение на основе его применения качества процессов и эффективности управления параметрически и функционально неопределенными нелинейными объектами.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи.

1. Анализ известных методов и обоснование предлагаемого метода аналитического конструирования систем управления для нелинейных объектов с параметрическими и функциональными неопределенностями.

2. Разработка алгоритмов и структурно-параметрический синтез базовых законов управления функционально и параметрически неопределенными одноканальными нелинейными объектами.

3. Разработка алгоритмов и структурно-параметрический синтез базовых законов согласованного и селективно-согласованного управления многоканальными нелинейными объектами.

4. Исследование области и особенностей применения разработанного метода аналитического конструирования нелинейных систем управления.

5. Применение разработанного метода синтеза для аналитического конструирования законов координирующего управления многоканальными электромеханическими объектами с переменными характеристиками.

6. Исследование синтезированных электромеханических систем управления методом имитационного моделирования.

Научная новизна результатов диссертационной работы:

1. Разработан новый метод синтеза нелинейных САУ, отличающийся использованием косвенного способа получения оценок и последовательной компенсации параметрических и функциональных неопределенностей нелинейных объектов управления с помощью дифференциальных бинарно-операторных связей и позволяющий аналитически конструировать указанные системы на основе алгоритмического решения обратной задачи динамики.

2. Впервые предложены и использованы в разработанном методе:

— алгоритм оценки неопределенного значения и стабилизации коэффициента усиления объекта управления на основе применения дифференциальной обратной связи типа «дифференциальная вилка» с мультипликативно-интегральным оператором, позволяющий обеспечить независимость качества процесса управления от изменения коэффициента усиления;

— алгоритм оценки и компенсации функциональной неопределенности в цепях внутренних обратных связей нелинейного объекта управления на основе применения обратной связи с «дифференциальной вилкой» и знакопеременным интегральным оператором, позволяющий обеспечить независимость качества процесса управления от влияния указанной неопределенности;

— алгоритм параметрического синтеза конструируемых систем на основе решения задачи на условный минимум линейной интегральной ошибки регулирования при ограничении на показатель колебательности, позволяющий строить параметрически оптимальные по точности системы;

— алгоритмы структурно-параметрического синтеза систем селективного и селективно-согласованного управления на основе формирования вновь предложенных интегро-дифференциальных уравнений относительного движения, позволяющие осуществлять избирательное регулирование соотношений между выходными величинами.

3. Синтезированы новые базовые структуры нелинейных систем управления с дифференциальными бинарно-операторными обратными связями, позволяющие обеспечить требуемое качество процессов управления одно-канальными и многоканальными нелинейными объектами с параметрическими и функциональными неопределенностями.

4. На основе применения разработанного метода для синтеза законов управления многоканальными электромеханическими объектами получены новые структуры соответствующих САУ, в отличие от известных систем позволяющие повысить качество и эффективность процессов управления.

5. Впервые разработаны имитационные Simulink-модели синтезированных электромеханических систем, позволяющие исследовать эти системы методом структурного моделирования, когда все процессы модели аналогичны процессам системы-оригинала.

Научная значимость работы. Разработан новый метод структурно-параметрического синтеза нелинейных систем управления, который со всей совокупностью входящих в него алгоритмов представляет собой методологическую основу аналитического конструирования законов управления од-ноканальными и многоканальными функционально и параметрически неопределенными нелинейными объектами самого различного назначения, в том числе с селективно регулируемыми соотношениями выходных величин.

Практическая ценность работы. Разработанный метод синтеза нелинейных САУ может применяться в проектно-конструкторских организациях машиностроения и приборостроения при проектировании систем управления для самых различных нелинейных функционально и параметрически неопределенных электромеханических объектов.

Полученные в диссертационной работе результаты позволрши решить ряд практических задач, в частности повысить по сравнению с известными аналогами технико-экономические показатели электромеханических САУ:

— динамическую точность согласования и стабилизации воздушных зазоров многоточечного электромагнитного подвеса не менее чем в два раза;

— эффективность процесса электрического торможения электроподвижного состава и возврата электроэнергии в контактную сеть;

— производительность и безопасность транспортировки грузов строительным подъемным краном в условиях плотной городской застройки.

Практическая полезность и научная новизна синтезированных на основе разработанного метода систем и их устройств управления подтверждены 25 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения и полезные модели.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод аналитического конструирования САУ для функционально и параметрически неопределенных нелинейных объектов на основе применения дифференциальных бинарно-операторных обратных связей.

2. Предложенные и использованные в разработанном методе синтеза алгоритмы:

— оценки неопределенного значения и стабилизации коэффициента усиления объекта управления;

— оценки и компенсации функциональной неопределенности в цепях внутренних обратных связей нелинейного объекта управления;

— параметрического синтеза конструируемых систем;

— структурно-параметрического синтеза систем селективного и селективно-согласованного управления.

3. Базовые структуры нелинейных систем с дифференциальными бинарно-операторными обратными связями для управления одноканальными и многоканальными нелинейными объектами с параметрическими и функциональными неопределенностями.

4. Структуры синтезированных электромеханических, систем:

— согласованного управления многоточечным электромагнитным подвесом планарного ротора интегрированного многокоординатного привода;

— селективно-согласованного регулирования нагрузок тяговых двигателей электроподвижного состава;

— координирующего управления многоточечным электромеханическим подвесом грузостабилизационной платформы строительного подъемного крана.

5. Имитационные математические модели и результаты исследования разработанных электромеханических систем управления.

6. Результаты реализации предложенного метода синтеза, разработанных электромеханических систем и их устройств управления.

Методы исследования. При решении поставленных задач применялся аппарат теории обыкновенных дифференциальных уравнений, дифференциальных уравнений в частных производных, методы теории автоматического управления: оптимального, адаптивного, синергетического и бинарного, теории систем с переменной структурой, теории идентификации, методы математического моделирования.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе научных результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается корректным использованием применяемого математического аппарата, теории автоматического управления и методов математического моделирования исследуемых объектов и систем управления. Справедливость выводов относительно адекватности используемых математических моделей, достоверности, работоспособности и эффективности предложенных алгоритмов управления подтверждена результатами математического моделирования на персональных компьютерах, а также результатами натурных испытаний на динамических стендах при физическом моделировании и на опытных образцах электроподвижного состава.

Реализация результатов работы. Полученные в работе теоретические положения применены для решения практических задач, связанных с проектированием и исследованием автоматических систем для управления нелинейными функционально и параметрически неопределенными электромеханическими объектами. В частности, разработанные метод синтеза нелинейных систем управления и имитационные модели синтезированных электромеханических систем управления использованы:

— в ОАО «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструк-торский институт электровозостроения» и ЗАО «Локомотивные электронные системы» компании «Трансмашхолдинг» при проектировании и исследовании систем автоматического управления тяговым электроприводом перспективного электроподвижного состава;

— в ООО Конструкторское бюро «Системотехника» (г. Новочеркасск) при разработке и исследовании нелинейных систем управления электроэнергетическими объектами;

— в лабораториях технических университетов г. Мюнхен и г. Ильменау (Германия) при разработке и исследовании системы координирующего управления многоканальным электромеханическим подвесом грузостаби-лизационной платформы маневренного строительного подъемного крана- - в учебном процессе ЮРГТУ (НПИ) при чтении соответствующих разделов лекций по дисциплинам: «Теория автоматического управления», «Моделирование систем», «Автоматизация проектирования систем и средств управления», «Современные проблемы автоматизации и управления», а также в курсовом и дипломном проектировании студентов, бакалавров и магистров по направлению «Автоматизация и управление» .

Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались на 11 Международных и 5 Всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях и коллоквиумах, в том числе: X Международной конференции «Проблемы управления в сложных системах» (Самара, 2008), 5-й Российской научной конференции «Управление и информационные технологии (УИТ-2008)» (Санкт-Петербург, 2008), VIII Международной научно-практической конференции «Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и системотехника, теория и вопросы применения» (Новочеркасск, 2008), 53. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium (Ilmenau, Germany, 2008), Меж- -дународной научно-технической конференции «Мехатроника, автоматизация, управление (МАУ-2007)» (Геленджик, 2007), VII Международной научно-практической конференции «Моделирование, теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2007), Международной научно-технической конференции «Информационные, измерительные и управляющие системы» (Самара, 2005), V Международной научно-практической конференции «Микропроцессорные, аналоговые и цифровые системы: проектирование и системотехника, теория и вопросы применения» (Новочеркасск, 2005), 2-й Всероссийской научной конференции «Управление и информационные технологии» (Пятигорск, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2004» (Ростов н/Д, 2004), V Международной научнопрактической конференции «Интеллектуальные электромеханические устройства, системы и комплексы» (Новочеркасск, 2004), V Международной научно-практической конференции «Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики» (Новочеркасск, 2004), Всероссийской научной конференции «Управление и информационные технологии» (Санкт-Петербург, 2003), Международном научно-практическом коллоквиуме «Проблемы мехатроники -2003» (Новочеркасск, 2003), Юбилейной Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока», посвященной 100-летию завершения строительства Транссибирской магистрали и 150-летию движения по магистрали Санкт-Петербург-Москва (Хабаровск-Владивосток, 2001), И Международной конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава» (Новочеркасск, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 73 работы, в том числе 22 статьи в изданиях по списку ВАК, 25 авторских свидетельств и патентов на изобретения и полезные модели, а также в соавторстве изданы учебник с грифом Минобразования РФ и 3 учебных пособия с грифом УМО.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 218 наименований, 5 приложений и содержит 255 страниц основного текста, включая 73 рисунка и 2 таблицы.

Выводы по главе 7.

На основе разработанного метода осуществлен синтез системы координирующего управления многоканальным электромеханическим подвесом грузостабилизационной платформы маневренного строительного подъемного крана. Ее особенности заключаются в следующем.

1. Система является трехконтурной многоканальной системой подчиненного регулирования: внешним является контур регулирования высоты поднятия груза, подчиненными ему — контуры регулирования скорости поднятия углов треугольной грузостабилизационной платформы, а подчиненными им — контуры регулирования токов приводных электродвигателей, вращающих барабаны с канатами подвеса платформы.

2. Регуляторы токов являются «двойными» в виде последовательно соединенных интегрального и пропорционального регуляторов.

3. Контуры регулирования скорости содержат, во-первых, параметрически стабилизирующую коэффициент усиления прямой цепи своего канала управления обратную связь с оригинальным бинарно-операторным вычислителем обратного значения указанного коэффициента усиления. Во-вторых, дифференциальную бинарно-операторную связь для компенсации измеренного косвенным способом момента нагрузки приводного электродвигателя. Причем оператором дифференциальной компенсирующей связи является контур регулирования переменной структуры с интегральной знакопеременной обратной связью.

4. Система содержит пропорциональный регулятор высоты поднятия груза, который является регулятором усредненного движения, параллельно с которым включены реальные пропорционально-дифференциальные регуляторы ее относительного движения. Причем указанные регуляторы имеют более высокий коэффициент усиления, чем и достигается разнотемповость процессов усредненного и относительного движений системы.

5. Система осуществляет согласованное поднятие и опускание равномерно нагруженных точек подвеса грузостабилизационной платформы. При превышении разбаланса нагрузок точек подвеса во время отрыва груза от земли выше допустимой величины производится приостанов электроприводов наиболее нагруженных канатов подвеса. А при повороте уже подвешенного груза вокруг вертикальной оси под воздействием ветра ею осуществляется блокировка ошибочной реакции регуляторов относительного движения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Диссертационная работа посвящена одной из фундаментальных проблем теории автоматического управления: структурно-параметрическому синтезу систем автоматического управления для функционально и параметрически неопределенных нелинейных объектов, в том числе для многоканальных многорежимных с требуемыми переменными соотношениями между выходными величинами.

В процессе диссертационных исследований были получены следующие основные результаты.

1. Разработан новый аналитический метод структурно-параметрического синтеза нелинейных систем комбинированного управления на основе применения дифференциальных бинарно-операторных компенсирующих связей, отличающийся использованием косвенного способа получения оценок и последовательной компенсации параметрических и функциональных неопределенностей нелинейных объектов управления и позволяющий аналитически конструировать указанные системы на основе алгоритмического решения обратной задачи динамики.

3. При разработке метода синтеза впервые предложены и применены: — алгоритм оценки неопределенного значения и стабилизации коэффициента усиления объекта управления при помощи параметрической обратной связи по измеренному косвенным способом параметру, обратнопропор-циональному текущему значении коэффициента усиления объекта, который позволяет обеспечить независимость качества процесса управления от изменения коэффициента усиления объекта. Причем для указанного косвенного измерения применена дифференциальная бинарно-операторная связь с преобразователем в виде локальной следящей системы с интегральным регулятором и множительным элементом в цепи обратной связи;

— алгоритм оценки и компенсации функциональной неопределенности в цепях внутренних обратных связей и внешних возмущающих воздействий на входе нелинейного объекта управления на основе применения бинарно-операторной обратной связи с «дифференциальной вилкой» и позволяющий обеспечить независимость качества процесса управления от влияния указанных воздействий и функциональной неопределенности. При этом сигнал дифференциальной бинарно-операторной связи содержит две составляющие. Одна из них пропорциональна сигналу рассогласования между требуемым и текущим значениями старшей производной выходной величины, а другая — сигналу интегральной знакопеременной обратной связи по модулю измеренного косвенным способом эквивалентного возмущения старшей производной. А знак указанной обратной связи определяется полярностью сигнала рассогласования;

— алгоритм параметрического синтеза конструируемых систем на основе решения задачи на условный минимум линейной интегральной ошибки регулирования при ограничении на показатель колебательности, позволяющий строить параметрически оптимальные по точности системы;

— алгоритмы структурно-параметрического синтеза многоуровневых систем согласованного и селективно-согласованного управления для многоканальных нелинейных объектов со структурно-временным разделением усредненного и относительного движений на основе формирования вновь предложенных интегро-дифференциальных уравнений относительного движения, позволяющие осуществлять избирательное регулирование соотношений между выходными величинами. Причем управление относительным движением осуществляется по отклонению агрегированной переменной каждого сепаратного канала объекта. А агрегированная переменная равна взвешенной сумме выходной величины соответствующего сепаратного контура регулирования и компонентов его вектора скорости изменения состояния.

4. Синтезированы новые базовые структуры нелинейных систем для управления одноканальными и многоканальными нелинейными объектами, в том числе с согласованным и селективно-согласованным регулированием соотношений между выходными величинами, в отличие от известных аналогов позволяющие повысить динамическую точность управления не менее чем в два раза.

5. Исследованы условия возникновения и существования скользящего режима в контурах регулирования переменной структуры, которые содержат синтезируемые разработанным методом системы. В результате получено ограничение, которому должна удовлетворять постоянная времени интегрального регулятора этих контуров регулирования. С целью подавления высокочастотных помех найдено соотношение для постоянной времени фильтрующего полинома дифференцирующих фильтров, которые применяются в синтезируемых системах для получения производных выходных величин. Показана целесообразность реализации дифференцирующих фильтров на основе эквивалентных соединений безынерционных и инерционных звеньев. Получено соотношение, которому должно удовлетворять значение шага квантования процессов по времени для квазинепрерывного режима работы синтезируемых систем при микропроцессорной реализации их управляющих устройств.

6. На основе применения разработанного метода синтеза спроектированы многоуровневые электромеханические системы с новой, отличной от известных структурой.

6.1. Система согласованного управления многоточечным электромагнитным подвесом планарного ротора интегрированного многокоординатного электропривода, обеспечивающая, по сравнению с известными аналогами, повышение динамической точности согласования и стабилизации воздушных зазоров электромагнитов подвеса. Это достигается, во-первых, применением в качестве внутренних контуров регулирования магнитного потокосцепления электромагнитного подвеса вместо контуров регулирования тока электромагнитов. Во-вторых, включением в систему бинарно-операторных преобразователей для компенсации влияния нелинейной зависимости подъемной силы электромагнита от магнитного потокосцепления ЭМП, а также дифференциальной бинарно-операторной связи для компенсации силового возмущающего воздействия на ЭМП. В-третьих, осуществлением временного разделения усредненного и относительного движений системы путем ускорения темпа последнего благодаря управлению им по отклонению агрегированной переменной каждого канала.

6.2. Система селективно-согласованного регулирования нагрузок тяговых машин электровоза постоянного тока в режиме рекуперативного торможения, обеспечивающая повышение качества процессов регулирования нагрузок и возврата электроэнергии в контактную сеть. В частности, время протекания процессов выравнивания нагрузок в сконструированной системе меньше, чем в известных аналогах, более чем на два порядка. Это достигается, во-первых, применением логического разделения процессов выравнивания нагрузок тяговых машин и защиты от избыточного скольжения колесных пар локомотива. Во-вторых, использованием в качестве внутренних контуров регулирования магнитных потоков, а не токов возбуждения, и бинарно-операторных преобразователей для компенсации влияния на якорные токи изменения частоты вращения тяговых машин в контурах регулирования наибольшего из якорных токов и выравнивания нагрузок. В-третьих, включением в контур ре1улирования скорости бинарно-операторного преобразователя для компенсации зависимости электромагнитного момента тяговых машин от изменения их магнитного потока, а также параметрической обратной связи по измеренному косвенным способом коэффициенту кратности изменения массы поезда. В-четвертых, применением в контурах выравнивания нагрузок управления по отклонению агрегированной переменной в виде взвешенной суммы выходной величины и компонентов вектора скорости.

6.3. Система координирующего управления многоканальным электромеханическим подвесом грузостабилизационной платформы строительного подъемного крана, позволяющая повысить качество управления, производительность и безопасность транспортировки грузов в условиях плотной городской застройки и улучшить условия труда машиниста подъемного крана. Это достигается, во-первых, использованием «двойных» регуляторов тока приводных электродвигателей. Во-вторых, введением в систему дифференциальных бинарно-операторных связей для стабилизации коэффициентов усиления ее сепаратных каналов управления и компенсации измеренных косвенным способом моментов нагрузки приводных электродвигателей. В-третьих, применением селективной блокировки вращения перегруженных приводных электродвигателей при отрыве транспортируемого груза от земли и блокировки ошибочной реакции регуляторов относительного движения при повороте уже подвешенного груза вокруг вертикальной оси под воздействием ветра.

7. Впервые разработаны имитационные Simulink-модели синтезированных электромеханических систем координирующего управления, позволяющие исследовать указанные системы методом структурного моделирования на ПК, когда все процессы модели аналогичны процессам системы-оригинала.

Практическая полезность и научная новизна синтезированных на основе разработанного метода систем и их устройств управления защищены 25-ю авторскими свидетельствами и патентами на изобретения и полезные модели.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ю.Н. Управление конечномерными линейными объектами.- М.: Наука, 1976. 424 с.
  2. .Р., Фрадков А. Л. Избранные главы теории автоматического управления.- СПб.: Наука, 1999.- 468 с.
  3. А.З. Аналитическое конструирование систем управления нестационарными технологическими объектами.- Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2003, — 296 с.
  4. В.Н. Динамические системы управления с неполной информацией: Алгоритмическое конструирование.- М.: КомКнига, 2007.- 216 с.
  5. .К., Сокут Л. Д. Будько О.А., Пятина О. Н., Елсуков B.C. Наладка САУ электровоза постоянного тока методом планирования эксперимента // Электротехника.-1979.- № 10.- С.44−46.
  6. А.В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами.- Л.: Энергоиздат, 1982.- 392 с.
  7. В.А., Небылов А. В. Робастные системы автоматического управления.- М.: Наука, 1983.- 240 с.
  8. А.А. Алгоритм робастного управления неопределенным объектом без измерения производных регулируемой переменной //Автоматика и телемеханика, 2003, № 8. С.82−95.
  9. Л.М. Метод структурного синтеза нелинейных систем автоматического управления.- М.: Энергия, 1971.- 112 с.
  10. Л.М. Синтез координирующих систем автоматического управления. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 160 с.
  11. Л.М., Елсуков B.C. Синтез интегральных законов управления нестационарными объектами//Автоматика, 1988, № 5.- С.70−74.
  12. Л.М., Елсуков B.C. Структурно-параметрический синтез регуляторов пониженного порядка//Автоматика, 1986. С. 80−82.
  13. Ю.А. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением /Ю.А. Борцов, Н. Д. Поляков, В. В. Путов.- Л.: Энергоатомиз-дат, 1984.-215 с.
  14. В.И., Бахвалов Ю. А., Талья И. И. Основы проектирования электроподвижного состава с магнитным подвесом и линейным электроприводом.-М.: Наука, 1992 750 с.
  15. А.Г., Елсуков B.C. Система селективно-координирующего управления многоканальным подвесом грузостабилизационной платформы строительного подъемного крана //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки, 2006, № 1.-С. 3−7.
  16. Ван-Трис Г. Синтез оптимальны нелинейных систем управления.- М.: Изд-воМнр, 1964.- 168 с.
  17. С.Г., Елсуков B.C. Синтез интегральных законов управления по отклонению старшей производной выходной величины тягового электропривода / Электровозостроение: Сб. науч. тр. ОАО ВЭлНИИ.- Новочеркасск, 2000.- Т.42, — С. 272−277.
  18. А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость.- М.: Наука, 1979.-336 с.
  19. К.В., Королева О. Н., Никифоров В. О. Робастное управление нелинейными объектами с функциональными неопределенностями //Автоматика и телемеханика, 2001, № 2. С.112−121.
  20. А.С., Юркевич В. Д. Синтез многоканальных систем с вектором скорости в законе управления //Автоматика и телемеханика, 1993, № 2.-С.51−64.
  21. А.С. Синтез нелинейных систем методом локализации. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1990.- 120 с.
  22. А.С. Синтез систем регулирования методом локализации.- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007.-252 с.
  23. А.С., Уткин В. И., Французова Г. А. Система с производной вектора состояния в управлении /Автоматика и телемеханика, 1982, № 3.- С.22−25.
  24. А.Р. Алгебраические методы анализа и синтеза систем автоматического управления.- Ростов-Дон: Изд-во Ростов, ун-та. 1988.- 208 с.
  25. А.Р. Синтез систем автоматического управления по передаточным функциям //Автоматика и телемеханика. 1980, № 1.- С. 11−16.
  26. А.Р. Системы автоматического управления. Примеры, анализ и синтез.- Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006.- 415 с.
  27. А.С. Обратные задачи динамики.- М.: Наука, 1981. 144 с.
  28. А.С. Методы решения обратных задач динамики.- М.: Наука, 1986.-224 с.
  29. Е.И., Геращенко С. М. Метод разделения движений и оптимизация нелинейных систем. М.: Наука, 1975.- 296 с.
  30. А.Т., Исаев И. П., Горчаков И. В. Независимое возбуждение тяговых двигателей электровозов.- М.: Транспорт, 1976.- 150 с.
  31. Грузовой электровоз постоянного тока ВЛ12 /Б.Р. Бондаренко, Л. Д. Сокут, Б. К. Баранов, В.Д., Тулупов, С. И. Карибов //Электрическая и тепловозная тяга, 1976, № 3.
  32. Э.И. Робастность дискретных систем. Обзор //Автоматика и телемеханика, 1990, № 5.- С.3−28.
  33. Дипломное проектирование: Учеб. пособие /В.И. Василенко, Н. В. Долматова, B.C. Елсуков и др. Под ред. проф. В. И. Лачина Ростов н/Д: Изд-во Феникс, 2003.- 352 с.
  34. С.В., Изосимов Д. Б., Лукьянов А. Г., Уткин В. А., Уткин В. И. Принцип блочного управления. I //Автоматика и телемеханика, 1990, № 6.-С.38−47.
  35. С.Е., Имаев Д. Х., Моисеев С. С. Структурно-параметрический синтез нелинейной системы управления по заданному движению //Изв. вузов СССР. Приборостроение, 1982, № 10.- С.32−36.
  36. B.C., Савин М. М. Компенсационно-обратный метод синтеза систем автоматического управления нелинейными объектами одного класса // Изв. вузов. Электромеханика.-1990. -№ 4.- С.49−52.
  37. B.C. Синтез малочувствительной системы автоматического регулирования тока якоря с управлением в цепи возбуждения двигателя //Синтез алгоритмов сложных систем: Междувед. науч.-техн. сб. /Таганрог, радиотехн. ин-т.-Таганрог, 1992.-Вып.8.-С.46−52.
  38. B.C., Пятина О. Н., Савин М. М. Синтез регулятора тока для систем подчиненного регулирования электроприводов //Изв. вузов. Электромеханика,-1996. -№ 5.- С. 105−109.
  39. B.C., Режко Н. А., Малютин В. А. О принципах построения устройств управления тяговым электроприводом постоянного тока //Электровозостроение: Сб. науч. тр. /ВЭлНИИ- Новочеркасск, 1996.- Т.37.- С.
  40. B.C., Трофименко В. Г., Загороднюк В. Т. Регулятор напряжения синхронной машины с компенсирующей связью по возмущению вектора состояния //Изв. вузов. Электромеханика.-1998.- № 2−3.- С. 101.
  41. B.C., Загороднюк В. Т. Синтез астатических систем комбинированного управления по старшей производной выходной величины //Изв. вузов. Электромеханика.-1998.- № 4.- С.95−97.
  42. B.C., Грошев А. Е. Синтез регулятора системы управления положением рабочего органа асфальтоукладчика //Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки.- 1999.- № 1.- С. 25−27.
  43. B.C., Загороднюк В. Т., Сохадзе А. Г. Система автоматического управления стабилизационной платформы маневренного подъемного крана //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки, 2001, № 1.- С.32−34.
  44. B.C., Сохадзе А. Г. Синтез сепаратных регуляторов многоканального подвеса груза подъемного крана //Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки.- 2001.- № 2, — С. 14 17.
  45. B.C. Синтез нелинейных систем с параметрической обратной связью и оптимальным соотношением координат в условиях неопределенности //Изв. Вузов. Электромеханика, 2003. № 2. С. 54−58.
  46. B.C., Лачин В. И. Синтез систем управления с дифференциальной компенсирующей и обратной стабилизирующей бинарно-операторными связями //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. Спецвыпуск.- 2003.-С.94−96.
  47. B.C. Синтез систем стабилизации с подчиненным контуром квазирелейной локализации возмущений объекта управления //Изв. Вузов. Электромеханика, 2004. № 5. С. 31−34.
  48. B.C. Синтез нелинейных нестационарных систем стабилизации со скользящими режимами в контурах локализации возмущений //Вестн. Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Техн. науки. № 33. С. 308−312.
  49. Елсуков В. С, Волков С. Г. Система селективно-согласованного регулирования нагрузок электроподвижного состава//Вестник Всерос. н.-и. и проект.-конструкт. ин-та электровозостроения.- Новочеркасск: ОАО «ВЭлНИИ», 2006, № 1. С. 188−194.
  50. Елсуков В. С, Ковалев С. В. Каскадная система согласованного управления многоточечным электромагнитным подвесом //Изв. вузов. Электромеханика, 2006. № 5. С. 36−40.
  51. B.C. Синтез астатических систем автоматического управления методом последовательной локализации возмущений //Вестник Самар. гос. техн. ун-та. Сер. Техн. науки, 2007, № 1 (19). С. 179−182.
  52. B.C., Лачин В. И. Управление нелинейными объектами с функциональными неопределенностями на основе алгоритмов их оценивания в скользящем режиме //Изв. вузов. Электромеханика, 2007. № 4. С. 51−54.
  53. С.В. Системы автоматического управления с переменной структурой.- М.: Наука, 1967.- 335 с.
  54. С.В. Бинарные системы автоматического управления.- М.: МНИИПУ, 1984.-313 с.
  55. С.В., Барбашин Е. И. Введение в теорию устойчивости. 1967.
  56. С.В., Коровин С. К. Новые типы обратной связи: Управление при неопределенности.- М.: Наука. Физматлит, 1997.- 352 с.
  57. А.И. Методы синтеза линейных систем управления низкой чувствительности.- М.: Радио и связь, 1981.- 104 с.
  58. В.И. Аналитическое конструирование нелинейных систем //Изв. вузов. Электромеханика, 1987, № 4.- С.64−67.
  59. В.Т., Елсуков B.C. О применении логико-динамических устройств управления в тяговом электроприводе //Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Технические науки.-1996.- № 3.- С.76−79.
  60. Г. Ф., Стеклов В. К. Автоматические системы с дифференциальными связями.-Киев: Техшка, 1984.- 167 с.
  61. Г. М. Автоматизированных! многодвигательный электропривод постоянного тока /Г.М. Иванов, Г. М. Левин, В.М. Хуторецкий- Под. Ред. Г. М. Иванова.- М.: Энергия, 1978. -160 с.
  62. Р. Цифровые системы управления Пер. с англ.- М.: Мир, 1984. -541 с.
  63. О.П., Примшиц П. П. Управление нелинейными объектами //Изв. вузов. Электромеханика, 1984, № 10.- С.68−71.
  64. .Г., Кабальнов Ю. С. Исследование устойчивости однотипных многосвязных систем автоматического управления с голономными связями между подсистемами //Автоматика и телемеханика, 1995. № 8.- С.82−90.
  65. О.Р., Никитенко Ю. А. Повышение энергетических показателей рекуперативного торможения тягового электропривода //Изв. вузов. Электромеханика.-1991. -№ 10.- С.108−109.
  66. Е.Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы. -М.: Машиностроение, 1971.
  67. К., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления.- М.: Мир, 1977.-650 с.
  68. В., Центнер Й. Вопросы конфигурации и управления двухкоорди-натной актуаторной структурой для планарного активного магнитного подвеса //Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2003. Спецвыпуск. С.67−72.
  69. В.Н. Метод нелинейных операторов в автоматизированном проектировании динамических систем. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1986.- 168 с.
  70. А.А. Последовательная оптимизация нелинейных агрегированных систем управления.- М.: Энергоатомиздат, 1987. 160 с.
  71. А.А. Синергетическая теория управления.- М.: Энергоатомиздат, 1994.-344 с.
  72. А.С., Стекольщиков Д. В. Результаты электротехнических испытаний пассажирского электровоза ЭП1 //Электровозостроение /Сб. научн. тр.
  73. ОАО Всерос. н.-и., проектно-констр. ин-та электровозостроения.- Новочеркасск, 2000, Т.42.- С. 103−122.
  74. B.C., Востриков А. С. К синтезу инвариантной системы стабилизации магнитного подвеса//Изв. вузов. Электромеханика, 1985, № 2.- С.67−73.
  75. А.А., Поспелов Г. С. Основы автоматики и технической кибернетики.- JL: Госэнергоиздат, 1962. 600 с.
  76. А.А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование.-М.: Наука, 1973.
  77. А.П. Исследование управляемости и множеств достижимости нелинейных систем управления //Автоматика и телемеханика, 1984, № 6.-С.30−36.
  78. П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: Линейные модели, — М.: Наука, 1987.- 304 с.
  79. П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: Нелинейные модели.- М.: Наука, 1988.- 328 с.
  80. П.Д., Попов Е. П. Симметрия в автоматических системах и алгоритмы управления //Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1979, № 1,-С, 161−167.
  81. Л.Т. Рсчет и проектирование дискретных систем управления— М.: ГНТИ Маш. лит., 1962. -683 с.
  82. С.Т., Ильясов Б. Г., Васильев В. И. Управление динамическими системами в условиях неопределенности.- М.: Наука, 1998.- 452 с.
  83. A.M. Аналитическое конструирование регуляторов //Автоматика и телемеханика, 1960, № 4.- С.433−435- № 5.- С.563−568- № 6, — С.661−665.
  84. Логинов И. Я, Елсуков B.C., Волков С. Г.,. Параметрическая оптимизация регуляторов напряжения четырехквадратного преобразователя //Электровозостроение: Сб. науч. тр. /ОАО ВЭлНИИ- Новочеркасск, 2002.- Т.44.- С. 201−208.
  85. А.Г. Блочный метод синтеза нелинейных систем на скользящих режимах //Автоматика и телемеханика, 1998, № 7.- С.31−43.
  86. М.В. Синтез структур систем автоматического регулирования высокой точности,— М.: Наука, 1967, — 432 с.
  87. .М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении.- М.: Машиностроение, 1972.- 248 с.
  88. Н.Н. Зависимость между силой сцепления и скоростью скольжения колесной пары локомотива //Вестник ВНИИЖТ, 1960, № 7.- С. 12−16.
  89. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3-х т. Т.2: Синтез регуляторов и теория оптимизации систем автоматического управления /Под ред. Н. Д. Егупова.- М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000.- 736 с.
  90. Методы синтеза нелинейных систем автоматического управления /Под ред. Е. П. Попова и С. М. Федорова.- М.: Машиностроение, 1971. 416 с.
  91. Методы теории чувствительности в автоматическом управлении /Под ред. Е. Н. Розенвассера и P.M. Юсупова.- Л.: Энергия, 1971.- 344 с.
  92. ИВ. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами.- СПб.: Наука, 2000.- 549 с.
  93. И.В. Согласованное управление многоканальными системами. -Л.: Энергоатомиздат, 1990.- 128 с.
  94. Многорежимные и нестационарные системы автоматического управления /Под ред. Б. Н. Петрова.- М.: Машиностроение, 1978.- 240 с.
  95. В.Т. Многосвязные системы автоматического регулирования. -М.: Энергия, 1970.
  96. Наладка САУ электровоза постоянного тока методом планирования эксперимента /Б.К. Баранов, Л. Д. Сокут, О. А. Будько, О. Н. Пятина, B.C. Елсуков //Электротехника, 1979, № 10. С. 44−46.
  97. .М., Скрипка А. Г. Система автоматического управления электровоза ВЛ85 /Сб. научн. тр. Всесоюз. н.-и., проектно-констр. и технол. ин-та электровозостроения.- Новочеркасск, 1985, Т.26.- С. 9−21.
  98. Ю.А., Жигалов В. П., Ковалев С. В. Адаптивное управление электромагнитным подвесом приборной системы //Изв. вузов. Электромеханика, 1997, № 3.- с.87−89.
  99. Ю.А. Принципы построения и методы проектирования систем электромагнитного подвеса /Юж.-Рос. гос. техн. ун-т- Новочеркасск: Редакция журнала//Изв. вузов. Электромеханика, 2007.- 201 с.
  100. В.О. Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений.- СПб.: Наука, 2003, — 282 с.
  101. В.О., Фрадков А. Л. Схемы адаптивного управления с расширенной ошибкой //Автоматика и телемеханика, 1994,№ 9.- С.3−22.
  102. Р.А., Александров А. П. Структурный синтез реализуемых систем управления //Электроника и моделирование, 1976, № 11.- С.63−67.
  103. Н.А. Системы с параметрической обратной связью.- М.: Энергия, 1974.- 152 с.
  104. И.А. Новые методы синтеза линейных и некоторых нелинейных динамических систем.- М., Л.: Наука, 1965.- 208 с.
  105. К., Витгенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. М.: Мир, 1987. 487с.
  106. А.А., Гайцгори В. Г. Декомпозиция, агрегирование и приближенная оптимизация.- М.: Наука, 1979.- 344 с.
  107. А.А. Курс теории автоматического управления.- М.: Наука, 1986.-616 с.
  108. .Н., Рутковский В. Ю., Земляков С. Д. Адаптивное координатно-параметрическое управление нестационарными объектами.- М.: Наука, 1980.- 244 с.
  109. .Н., Крутько П. Д. Алгоритмическое конструирование оптимальных регуляторов при неполной информации о состоянии объекта //Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1972, № 6.- С. 186−199.
  110. .Н., Крутько П. Д., Попов Е. П. Построение алгоритмов управления как обратная задача динамики //Докл. АН СССР. Т.247. 1979, № 5, — С. 10 781 081.
  111. .Н. Принцип инвариантности и условия его применения при расчете линейных и нелинейных систем /Труды I Междун. конгр. ИФАК. Т.1.-М.: Изд-во АН СССР, 1961.- С.259−275.
  112. В.А. Аналитические методы теории автоматического управления.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.- 256 с.
  113. Е.П. Прикладная теория процессов управления в нелинейных системах.- М.: Наука, 1973, — 584 с.
  114. У. Обзор теории полиномиальных систем //ТИИЭР, 1976, Т.64, № 1.-С.23−30.
  115. Правила тяговых расчетов для поездной работы, — М.: Транспорт, 1985.-288с.
  116. К.А., Шмыкова Н. А. Анализ и расчет нелинейных систем с помощью функциональных степенных рядов,— М.: Машиностроение, 1982.-150с.
  117. Режимы работы магистральных электровозов. Под ред. О. А. Некрасова.-М.: Транспорт, 1983.
  118. Н.А., Елсуков B.C. Логико-динамический регулятор режимов электрического тормоза электровоза постоянного тока //Состояние и перспективы развития электроподвижного состава: Тезисы докладов П-й Между-нар. конф.- Новочеркасск, 1997.- С. 67.
  119. Результаты электротехнических испытаний электровоза ВЛ65 с АСУБ «Локомотив» /А.С. Копанев, В. И. Плис, Д. В. Стекольшиков и др.
  120. Электровозостроение /Сб. научн. тр. ОАО Всерос. н.-и., проектно-констр. ин-та электровозостроения.- Новочеркасск, 1997, Т.38.- С. 330−339.
  121. Рей У. Методы управления технологическими процессами.- М.: Мир, 1983.368 с.
  122. М. М. Пятина О.Н., Елсуков B.C. Расчет параметров цифровой системы автоматического регулирования в квазинепрерывном режиме // Техника, экономика, культура: Юбилейн. сб. научн. тр. проф.-препод. состава НГТУ.-Р/Д: Гефест, 1998.- С.191−194.
  123. М.М., Трофименко В. Г. Система автоматического управления электромагнитным подвесом //Изв. вузов. Электромеханика, 1990, № 3.- С.47−52.
  124. М.М., Елсуков B.C., Пятина О. Н. Теория автоматического управления: Учебное пособие для вузов /Под ред. д-ра техн. наук, проф. В.И. Ла-чина.- Новочеркасск: ООО НПО «Темп», 2005.-352 с.
  125. М.М. Теория автоматического управления: учеб. пособие /М.М. Савин, B.C. Елсуков, О. Н. Пятина. Под ред. д.т.н., проф. В. И. Лачина.- Ростов н/Д: Феникс, 2007. 469 с.
  126. М.М., Пятина О. Н., Елсуков B.C. Уточнение некоторых понятий теории управления для систем с неустойчивыми звеньями // Изв. вузов. Сев.- Кавк. регион. Техн. науки.- 2001.- № 2.- С. 8.
  127. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления /Под ред. В. А. Бесекерского, — М: Наука, 1978.- 512 с.
  128. Синтез структурно-сложных нелинейных систем управления: Системы с полиномиальными нелинейностями /С.Е. Душин, А. В. Красов, Н. Н. Кузьмин, В.Б. Яковлев- Под ред. С. Е. Душина, — СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭ-ТИ», 2004.- 372 с.
  129. Смит, Джон М. Математическое и цифровое моделирование для инженеров и исследователей /Пер. с англ. Н.П. Ильиной- Под ред. О.А. Чембровско-го.-М.: Машиностроение, 1980. -271 с.
  130. О.С. Методы исследования линейных многосвязных систем. .- М.: Энергоатомиздат, 1985. 120 с.
  131. О.С. Однотипные связанные системы регулирования.- М: Энергия, 1973.- 138 с.
  132. Современная прикладная теория управления: Синергетический подход в теории управления /Под ред. А. А. Колесникова.- Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. 4. IL- 559 с.
  133. Н.В., Шароватов В. Т. Синтез нелинейных корректирующих устройств.- JL: Энергоатомиздат, 1985.- 112 с.
  134. В.В., Филимонов А. В., Филимонов Н. В. Анализ компенсационного подхода к синтезу систем управления //Изв. вузов Приборостроение.- 1979,-№ 2.- С. 27−32.
  135. В.В., Дмитриев А. Н., Егупов Н. Д. Спектральные методы расчета и проектирования систем управления.- М.: Машиностроение, 1986, — 440 с.
  136. Справочник по теории автоматического управления /Под ред. А.А. Красов-ского.- М.: Наука, 1987, — 712 с.
  137. В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления.- М: Наука, 1985.- 296 с.
  138. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления и ее применение.- М.: Машиностроение, 1972.- 544 с.
  139. Теория автоматического управления /С.Е. Душин, Н. С. Зотов, Д. Х. Имаев и др. Под. Ред. В. В. Яковлева.- М.: Высшая школа, 2003.-576 с.
  140. Теория автоматического управления /JI.C. Гольдфарб, А. В. Балтрушевич, А. В. Нетушил. Под. Ред. А. В. Нетушила.- М.: Высшая школа, 1976.-400 с.
  141. В.Д. Автоматическое регулирование сил тяги и электрического торможения электроподвижного состава.- М.: Транспорт, 1976.-368 с.
  142. Г. М. Регулирование по возмущению.- М: Госэнергоиздат, 1960.110 с.
  143. Управление вентильными электроприводами постоянного тока /е.д. Лебедев, В. Е. Неймарк, М. Я. Пистрак, О. В. Слежановский. М.: Энергия, 1970. -200 с.
  144. В.А. Инвариантность и автономность в системах с разделяемыми движениями //Автоматика и телемеханика, 2001, № 11.- С.73−94.
  145. В.И. Скользящие режимы в задачах оптимизации и управления. М.: Наука, 1981.- 367 с.
  146. А.Ю. Условия управляемости нелинейных динамических систем //Автоматика и телемеханика, 1984, № 4.- С.60−71.
  147. Н.Б. Функциональная управляемость и синтез систем управления методом обратных задач динамики //Автоматическое управление объектами с переменными характеристиками: Межвуз. сб. науч. тр.- Новосибирск: НЭТИ, 1986.- С.58−68.
  148. Г. А. Синтез систем управления многосвязными объектами с неполной информацией //Информация, системы и моделирование: Сб. тр. Новосиб. электротехн. ин-та.- Новосибирск: 1982.- С.25−32.
  149. Ф., Орттенбургер Ф. Введение в электронную технику регулирования.-М.: Энергия, 1973.-192 с.
  150. Е.И. Расчет и проектирование нелинейных корректирующих устройств в автоматических системах.- Л.: Энергоиздат, 1982.- 272 с.
  151. .И., Аваков В. А., Виниченко Н. Ф. Математическая модель характеристики сцепления колесной пары локомотива //Межвуз. сб. тр.: Полупроводниковая техника в устройствах электрических железных дорог.-Л.: ЛИИЖТ, 1983.- С. 17−23.
  152. Я.З. Основы теории автоматических систем.- М.: Наука, 1977.-560с.
  153. Я.З., Попков Ю. С. Теория нелинейных импульсных систем.- М: Наука, 1973.-416 с.
  154. Г. В. Теория и методы проектирования автоматических регуляторов //Автоматика и телемеханика, 1939, № 1.- С.49−66.
  155. Электромагнитные механизмы. Анализ и синтез /Ю.А. Никитенко, Ю. А. Бахвалов, Н. И. Горбатенко, А. Г. Никитенко.- М.: Высш. шк., 1998.- 320 с.
  156. Электроника и микропроцессорная техника. Дипломное проектирование систем автоматизации и управления- учебник / С. Г. Григорьян., B.C. Елсуков, Е. В. Зинченко и др. Под ред. д.т.н., проф. В. И. Лачина.- Ростов н/Д: Феникс, 2007.- 576 с.
  157. В.Д. Синтез нелинейных нестационарных систем управления с разнотемповыми процессами.- СПб.: Наука, 2000.- 288 с.
  158. В.А. Методы теории абсолютной устойчивости //Методы исследования нелинейных систем автоматического управления /Под ред. Р. А. Нелепина.- М.: Наука, 1975.- 448 с.
  159. А.с. 1 468 790 СССР, МКИ В 60 L 7/22. Устройство для управления электрическим торможением электроподвижного состава переменного тока / О. Р. Калабухов, В. С Елсуков, В. А. Малютин, А. Л. Лозановский.- Заявл. 17.07.87- 0публ.30.03.89, Бюл.№ 12.
  160. А.с. 1 468 792 СССР, МКИ В 60 L 15/20. Устройство для автоматического регулирования тяговыми электродвигателями независимого возбуждения электроподвижного состава /В.С. Елсуков, О. Н. Пятина. -Заявл. 17.07.87- Опубл.ЗО.ОЗ.89, Бюл.№ 12.
  161. А.с. 1 552 327 СССР, МКИ Н 02 Р 5/06. Электропривод /В.С. Елсуков, О. Р. Калабухов.- Заявл.24.06.88- Опубл.23.03.90, Бюл.№ 11.
  162. А.с. 1 561 179 СССР, МКИ Н 02 Р 7/48. Устройство для управления многомостовым тиристорным преобразователем / B.C. Елсуков, О. Р. Калабухов, В. А. Малютин.- Заявл.29.12.87- 0публ.30.04.90, Бюл.№ 16.
  163. Пат. 1 756 861 СССР МКИ G 05 В 13/00. Система автоматического управления нестационарным объектом /В.С. Елсуков. -Заявл.07.05.90- Опубл. 23.08.92.- Бюл.№ 31.
  164. Пат. 1 765 878 СССР МКИ Н 02 Р 5/06. Электропривод /О.Р. Калабухов, B.C. Елсуков, С. Г. Волков, В. М. Турулев, В. А. Малютин. -Заявл.15.04.91- 0публ.30.09.92.- Бюл.№ 36.
  165. Пат. 1 769 744 СССР МКИ В 60 L 15/20. Устройство для селективного управления тяговым электроприводом электроподвижного состава /О.Р. Калабухов, B.C. Елсуков, С. Г. Волков, В. М. Турулев, В. А. Малютин. -Заявл.21.12.90- Опубл.15.Ю.92.- Бюл.№ 38.
  166. Пат. 2 626 209 РФ, МКИ В 60 L 15/00. Устройство для управления тяговым приводом электровоза переменно-постояннго тока /О.Р. Калабухов, B.C. Елсуков, С. А. Крамсков. -3аявл.13.08.90- Опубл. 10.01.95.- Бюл.№ 1.
  167. Пат. 2 034 721 РФ, МКИ В 60 L 15/20. Устройство для регулирования нагрузки тяговых двигателей электроподвижного состава /О.Р. Калабухов, B.C. Елсуков, В. А. Малютин. -Заявл.27.09.90- Опубл.10.05.95, — Бюл.№ 13.
  168. Пат. 2 039 371 РФ, МКИ G 05 В 13/00. Система автоматического управления нестационарным объектом /В.С. Елсуков. -Заявл.17.12.91- 0публ.9.07.95.-Бюл.№ 19.
  169. Пат. 2 095 930 РФ, МКИ И 02 Р 5/06. Электропривод с адаптивным регулированием тока / B.C. Елсуков, Б. М. Наумов, С. А. Крамсков, В. А. Малютин. Заявл. 15.07.93- Опубл. 10.11.97.- Бюл.№ 31.
  170. Пат. 2 088 432 РФ, ИКИ В 60 L 15/20. Устройство для регулирования токов якоря и возбуждения тягового электродвигателя /В.С. Елсуков.- Заявл. 10.10.95- 0публ.27.08.97.- Бюл.№ 24.
  171. Пат. 2 150 728 РФ, МКИ G 05 В 17/00. Система автоматического управления нестационарным объектом /В.С. Елсуков, В. И. Лачин, О. Н. Пятина, М. М. Савин, В. Г. Трофименко.- Заявл. 21.06.99- Опубл. 10.06.00.- Бюл. № 16.
  172. Пат. 2 171 489 РФ, МКИ G 05 В 17/00. Двухканальная система автоматического управления нестационарным объектом /В.С. Елсуков, В. Т. Загороднюк, В. И. Лачин, О. Н. Пятина.- Заявл. 05.06.2000- Опубл. 27.07.2001, — Бюл. № 21.
  173. Пат. 2 181 523 РФ, МКИ Н 02 Р 5/06. Электропривод с управлением по производной тока /В.С. Елсуков, Н. И. Горбатенко, М. В. Ланкин, А.Я. Шкару-пин.- Заявл.8.06.2000- 0публ.20.04.02.- Бюл. № 11.
  174. Пат. 2 230 350 РФ, МКИ G05B 13/00. Система автоматического управления нестационарным объектом /В.С. Елсуков, В. И. Лачин. Заявл. 19.08.02- Опубл. 10.06.04.- Бюл.№ 16.
  175. Пат. 2 261 522 РФ, МКИ Н 02 Р 5/06. Электропривод с координатно-параметрическим управлением по производной тока /В.С. Елсуков, С. Г. Волков, Б. И. Хоменко.- Заявл. 26.04.04- Опубл. 27.09.05.- Бюл.№>27.
  176. Пат. на ПМ 50 323 МКИ G 05 В 13/00. Комбинированная система коорди-натно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом/В.С. Елсуков. -Заявл. 11.05.05- Опубл. 27.12.05.- Бюл.№ 36.
  177. Пат. на ПМ 51 314 МКИ Н 02 Р 5/50. Устройство для поддержания заданного соотношения скоростей в многодвигательном электроприводе /В.С. Елсуков.- Заявл. 11.05.05- Опубл. 27.01.06.- Бюл.№ 3.
  178. Пат. на ПМ 53 627 МКИ В 60 L 15/20, 3/10. Устройство для регулирования нагрузок тяговых двигателей электроподвижного состава /В.С. Елсуков.-Заявл. 25.10.05- Опубл. 27.05.06.- Бюл.№ 15.
  179. Пат. 2 279 116 РФ, МКИ G 05 В 13/00. Комбинированная система коорди-натно-параметрического управления нестационарным объектом /В.С. Елсуков, В. И. Лачин. Заявл. 20.07.04- Опубл. 27.06.06.- Бюл.№ 18.
  180. Пат. 2 321 148 РФ, МКИ И 02 М 7/00. Устройство для регулирования выходного тока импульсного стабилизирующего преобразователя / B.C. Елсуков, В. Р. Проус, В. Г. Трофименко, Д. Д. Фугаров. Заявл. 18.10.06- Опубл. 27.03.08.- Бюл.№ 9.
  181. Пат. на ПМ 73 134 МКИ Н 02 Р 5/50. Устройство для регулирования сил натяжения канатов многоточечного подвеса грузовой платформы подъемного крана /В.С. Елсуков, В. И. Лачин.- Заявл. 10.09.07- Опубл. 10.05.08.-Бюл.№ 13.
  182. Brockett B.W., Mesarovic M.D. The Reproducibility of Multivariable Systems //J. Math. Appl., 1965. № 11. P.548−563.
  183. Davison E.J. The robust control of a servomechanism problem for linear time-invariant multivariable systems //IEEE Trans. Automatic Control. 1976. Vol. 21. № 1. P.25−34.
  184. Ertzberger H. Analysis and design of model reference following systems by state space techniques //Proc. TASS, 1968. P.572−580.
  185. Falb F.L., Wolovich W.A. Decoupling in the design and synthesis of multivari-able control systems //IEEE Trans. Automatic Control. 1967.Vol.AC-12, № 6. P.651−659.
  186. Francis D.A., Wonhan W.M. The internal model principle for linear multivari-able regulators //Appl. Math. Opt. 1975. Vol.2. P. 170−194.
  187. Fuller A.T. Optimal nonlinear control of systems with pure delay //Int. J. Control, 1968. Vol.8. № 2. P.145−168.
  188. Glighborough N., Moulthown A. Stewart’s platform for LBPSS-systems. «Material handling», 1991, № 8.
  189. Haddad W.M., Bernstein D.S. Unified optimal projection equations for simultaneous reduced-order, robust modeling, estimation and control //Int. J. Control, 1988. Vol.47. P. l 117−1132.
  190. Ioannou P.A., Kokotovic P.V. Instability analysis and improvement of robustness of adaptive control //Automata. 1984. Vol.20. N 5. P.583−594.
  191. Isidori A., Byrnes C.I. Output regulation of nonlinear systems //IEEE Trans. Automatic Control, 1990. Vol. AC-35. P.131−140.
  192. Kanellakopoulos I., Kokotovic P.V., Morse A.S. Systematic design of adaptive controllers for feedback linearizable systems //IEEE Trans. On Automatic Control. 1991. Vol.36. P.1241−1253.
  193. Kollenbach E., Saffert E. Nanopositionierung mit integrierten Mehrkoordinaten-motoren als Antribselemente. VDI Berichte 1530, Sensoren und Mepsysteme 2000.
  194. Luenberger D.G. Canonical forms for linear multivariable systems //IEEE Trans. Automatic Control, 1967. Vol. AC-12. №> 3. P.290−293.
  195. Marino R, Tomei P. Global estimation of n unknown frequencies //IEEE Trans, on Automatic Control. 2002. Vol.47. № 8. P.1324−1328.
  196. Pearson J.B., Ding C.Y. Compensator design for multivariable linear systems /ЛЕЕЕ Trans. Automatic Control, 1969. Vol. AC-14. № 2. P.130−134.
  197. Pearson J.D. On controlling a string of moving vehicles //IEEE Trans. 1967. Vol. AC-12, № 3. P.328−329.
  198. Peternella M., Salinari S. The penalty invariance of responses with respect to disturbances in a multivariable systems. Rome. Italy. 1972. (Reprint /University di Roma. Institute di Automatica. P.2−28).
  199. Saberi A., Kokotovic P.V., Sussmann H.J. Global stabilization of partially linear composite systems //SIAM J. Control Opt. 1990. Vol.28. P.1492−1503.
  200. Схемы Simulink-моделей исследуемых систем
  201. Рис. П. 1.1. Модель системы с функционально неопределенным объектом
  202. Рис. П. 1.2. Модель системы с функционально и параметрически неопределенным объектомм
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!