Пупков К.В. Методы классической и современной теории автоматического управления. Том 2 (2000) (1095389), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Далее лод методами синтеза САУ ло заданным показателям качества понимаются методы решения задачи синтеза регуляторов (корректирующих устройств), позволяющие определить место его включения, структуру и параметры, исходя из требований к качеству процессов управления. На основе располагаемой априорной информации об объекте управления и номенклатуре измерительных преобразователей рассматриваемые далее методы позволяют решить задачу синтеза системы, алгоритмы работы которой далее подвергаются моделированию; завершающей же стадией синтеза является отладка при натурных испытаниях.
Разработкой методов синтеза регуляторов занимались ученые России и зарубежных стран. Г.В. Щипановым сформулирована задача синтеза систем, позволяющих компенсировать действие возмущений; В.С. Кулебакиным и Б.Н, Петровым указаны пути практической реализации принципа компенсации. А.А. Красовским, Ф.А. Михайловым, А.А. Фельдбаумом разработаны методы выбора параметров САУ, имеющих заданную структуру и основанных на использовании интегральных оценок; получены результаты и по другим аспектам решения указанной задачи. Ценные результаты, связанные с проблемой выбора эталонных передаточных функций, получены в работах В.А.
Боднера, Б.Н.. Петрова, В.В. Солодовникова, А.А, Красовского, ГС. Поспелова, ТН. Соколова, С.П. Стрелкова, А.А. Фельдбаума. При решении задач синтеза САУ, подверженных воздействию случайных процессов, важную роль играет нахождение динамических характеристик оптимальной [эталонной) системы. Большое значение в решении этой проблемы имеют работы Н. Винера, Л. Заде и Дж. Рагаццини, В.В. Солодовникова, В.С.
Пугачева, П.С. Матвеева, К,А. Пупкова, В.И. Кухтенко, В.С. Медведева, Ю.М. Астапова и др. В частотном методе, разработанном В.В. Солодовниковым и получившем широкое распространение в инженерной практике, расчет производится с использованием типовых логарифмических амплитудных частотных характеристик, дяя которых построены подробные номограммы показателей качества процессов управления [141]. С помощью этих номограмм можно построить эталонную амплитудную частотную характеристику синтезируемой системы, определить ее передаточную функцию, найти частотные характеристики и передаточную функцию корректирующею устройства. В.И.
Сивцовым и Н.А. Чулиным получены результаты, позволяющие решать задачи автоматизированного синтеза систем управления на основе частотного метода [118]; В.А. Карабановым, Ю.И. Бородиным и А.Б. Ионнисианом рассмотрены некоторые задачи обобщения частотного метода на класс нсстационарных систем. В русле этого направления лежат работы В.Г.
Конькова и Л.Т. Милова. Частотный метод и его место в теории автоматического управления отражены в [141], а также в книге В.В. Солодовникова, В.Н. Плотникова и А.А. Яковлева [130]. Введение Метод, разработанный Н.Т. Кузовковым, позволяет использовать связь основных показателей качества процесса управления с величинами доминирующих полюсов н нулей синтезируемой системы, а также установить связь этих полюсов и нулей с варьируемым параметром. В.В. Солодовниковым, В.В. Семеновым и А.Н.
Дмитриевым разработаны спектральные методы расчета и проектирования САУ, позволяющие построить конструктнвные алгоритмы синтеза регуляторов [127, 131]. Решение задачи компенсации в виде функциональных степенных рядов расмотреио Г. Ван-Трисом в [25). Там же построены алгоритмы определения компенсирующих ядер в прямой цепи и цепи обратной связи.
В [109) К.А. Пупковым, А.С. Ющенко и В.И. Капалиным систематически н с единых методологических позиций изложена теория нелинейных систем; разработаны методы синтеза регуляторов в классе нелинейных систем, поведение которых описывается функциональными рядами Вольтерра. Класс систем со случайными параметрами исследован в работах Е.А.
Федосова н Г.Г. Себрякова, а применение теории чувствительности — в работах Р.М. Юсупова. Аппарат многомерных ИПФ, ПФ, частотных характеристик, а также многомерных интегральных преобразований Лапласа и Фурье позволил О.Н. Киселеву, Б.Л. Шмульяну, Ю.С. Попкову и Н.П. Петрову разработать конструктивные алгоритмы идентификации и оптимизации нелинейных стохастических систем, включая синтез регуляторов [51]. Я.З. Цыпкиным и Ю.С. Попковым рассмотрены методы синтеза регуляторов в классе дискретных систем [157). А.С.
Шаталовым, В,В. Барковским, В.Н, Захаровым рассмотрен широкий спектр вопросов по проблеме синтеза систем автоматического управления; результаты отражены в [13). Аппарат обратных задач динамики управляемых систем использован П.Д. Крутько для синтеза оператора обратной связи, а также для решения ряда других задач [б4]. Аналитический метод синтеза САУ объектами с нестабильными параметрами разработан Н.И.
Соколовым и его коллегами. Он дает обоснованные рекомендации по формированию эталонной математической модели синтезируемой системы с учетом условий ее физической реализуемости [92]. Теоретические положения, являющиеся основой решения задачи синтеза регуляторов, нашли отражение в работах Е.П. Попова и В.А. Бесекерского. Широкий спектр подходов к решению рассматриваемой задачи рассмотрен А.А. Первозванскнм [93).
Конструктивные алгоритмы синтеза регуляторов лля широкого класса систем с использованием аппарата математического программирования предложены И.А. Дидуком, А.С. Орурком, А.С. Коноваловым, Л.А. Осиповым н отражены в [7, 91]. К,Ф. Теодорчик, Г.А. Бендриков, С.П.
Стрелков, Г.В. Римский рассмотрели методы корневых подграфов [139). Чрезвычайно трудной является проблема синтеза регуляторов в многомерных системах. В работах, рассматривающих вопрос о разрешимости задачи синтеза регуляторов при выполнении известных требований, получены соответствующие условия резрешимости [Р. Брокетт, М. Месарович). В.В. Солодовниковым, В.Ф. Бирюковым, Н.Б. Филимоновым получены результаты, направленные на решение задач синтеза регуляторов в классе многомерных систем; имн предложен критерий качества, который адекватно отражает динамическое поведение многомерных систем; сформулированы условия, при которых задача синтеза разрешима. Ценные результаты получены А.Г. Александровым и отражены в [3].
Многими авторами (Б. Андерсон, Р. Скотт н др.) рассмотрен подход, в основу которого положено «модельное соответствие» синтезируемой системы и желаемой модели. В этом же русле с использованием ме- . тода пространства состояний находятся работы Б. Мура, Л. Силвермана, В. Уонема, з 20 Методы синтеза САУ по заданным показателям качества. Часть И А.
Морзе н др. Используется «геометрический подход», рассмотренный В, Уонемом и Д. Персонам. Одной из проблем, связанной с синтезом регуляторов в классе многомерных систем, является проблема «развязки» каналов. В русле решения этой проблемы находятся работы Е. Джильберта, С. Уанга, Е. Дэвисона, В. Воловича, Г. Бенгстоив и др. Вопросы синтеза регуляторов в многомерных системах с использованием разных подходов изложены в работах Е.М.
Смагина, Х. Розенброка, М, Явдана, А.Г. Александрова, Р.И. Ивановского, А.Г. Таранова. С. Канг и Т. Калат изучили «проблему минимального проектирования». Вопросы, связанные с диагональной доминантностью, изучались О.С. Соболевым, Х. Розен- броком, Д. Хаукинсом. Отдельным вопросам проблемы синтеза многомерных систем посвящены работы М.В. Меерова, Б.Г.
Ильясова. Часть 11 содержит 7 глав, в которых отражены основные подходы к решению проблемы синтеза регуляторов. В первой главе изложены принципиальные положения, являющиеся фундаментам нашедших примен ение в инженерной практике методов синтеза регуляторов, Вторая глава целиком посвящена рассмотрению основных методов синтеза регу. ляторов в классе одномерных систем, вкл1очая стационарные, нестационарные и нелинейные. В третьей главе детально изложен частотный метод, а в четвертой — основные подходы к решению задачи синтеза регуляторов в классе многомерных систем.
В пятой главе отражены основы теории модального управления, Шестая глава посвящена изложению основных положений одного из современных направлений теории автоматического управления — методу синтеза грубых систем управления. Если в предыдущих главах в основном изложены теоретические положения, связанные с проблемой синтеза регляторов, то целью последней, седьмой, главы является обширная иллюстрация практического использования ранее изложенного материала. В частности, приведены конкретные приложения, связанные с синтезом регуляторов в системах управления теплоэнергетнческимн параметрами атомных электростанций, а в [148] описаны технические средства аналоговых н цифровых регуляторов. Особое внимание уделено вопросам синтеза и настройки аналоговых н цифровых регуляторов, которые внедрены на атомных электростанциях 11481, При таком методическом изложении материала вдумчивый читатель имеет возможность изучить не только теоретические положения, составляющие содержание широкого спектра методов, но и познакомиться с конкретными техническими реализациями, аппаратной частью, конструкцией всей системы автоматического управления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
