ВКР_ПЗ Кутузова ЕС (1221256), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

г де – п ар ам ет ры д ин ам ич ес ко го к ор ре кт ор а.

П ер еп иш ем ф ун кц ию (3.26) э кв ив ал ен тн о в в ид е п ер ед ат оч но й ф ун кц ии п ре об ра зо ва нн ог о о бъ ек та у пр ав ле ни я

(3.28)

В ып ол ня я с п ом ощ ью т ип ов ой м ет од ик и п ер ех од о т м ат ем ат ич ес ко й з ап ис и (3.28) к п ре дс та вл ен ию и сс ле ду ем ог о о бъ ек та в п ро ст ра нс тв е с ос то ян ий п ре дс та ви м у ра вн ен ия е го д ин ам ик и в в ид е

(3.29)

г де м ат ри ца с ос то ян ия , а т ак же в ек то ры у пр ав ле ни я и в ых од а и ме ют с тр ук ту ру

(3.30)

– в ек то р а пр ио ри н еи зв ес тн ых п ар ам ет ро в.

В у сл ов ия х а пр ио рн ой н ео пр ед ел ен но ст и д ля с ис те мы у пр ав ле ни я (3.29), (3.30), т ре бу ет ся с п ом ощ ью н ея вн ог о п ер ио ди че ск ог о э та ло на о пр ед ел ит ь я вн ый в ид а лг ор ит мо в н ел ин ей но го к ом би ни ро ва нн ог о р ег ул ят ор а (2.5), о бе сп еч ив аю щи х п ри л юб ых н ач ал ьн ых у сл ов ия х с ле же ни е з а к ом ан дн ым с иг на ло м с в ып ол не ни ем п ре де ль ны х ц ел ев ых у сл ов ий

(3.31)

П ок аж ем в оз мо жн ос ть в ып ол не ни я т ип ов ых т ре бо ва ни й к ри те ри я г ип ер ус то йч ив ос ти (3.10), (3.11), д ля ч ег о п ер во на ча ль но р ас см от ри м э кв ив ал ен тн ое м ат ем ат ич ес ко е о пи са ни е с ин те зи ру ем ой с ис те мы, п ол уч ен но е с п ом ощ ью п он ят ия о ши бк и р ас со гл ас ов ан ия м еж ду э та ло но м и о бъ ек то м (3.29)

(3.32)

(3.33)

г де – п ер ио ди че ск ая ф ун кц ия.

Р ас см от ри м п ер ед ат оч ну ю ф ун кц ию Л СЧ п ол уч ен но й с ис те мы, к от ор ая в с оо тв ет ст ви и с (3.32) з ап иш ет ся к ак

С пр ав ед ли во ст ь ч ас то тн ог о у сл ов ия (3.10) м ож ет б ыт ь д ос ти гн ут а з а с че т г ур ви це во ст и п ол ин ом а , с ос та вл ен но го о тн ос ит ел ьн о к оэ фф иц ие нт ов в ек то ра , и с ущ ес тв ов ан ия д ос та то чн о б ол ьш ог о ч ис ла С у че то м с тр ук ту ры в ек то ра в ых од а (3.30) о бъ ек та у пр ав ле ни я, о ка зы ва ет ся, ч то з на че ни е к ор не й п ол ин ом а

(3.34)

з ав ис ит о т з на че ни й к оэ фф иц ие нт ов и п ос ле до ва те ль но го д ин ам ич ес ко го к ор ре кт ор а (3.27). Т ак им о бр аз ом, в ыб ра в ч ис ло вы е з на че ни я э ти х п ар ам ет ро в в се гд а м ож но о бе сп еч ит ь с ущ ес тв ов ан ие о тр иц ат ел ьн ых к ор не й, а, с ле до ва те ль но, и г ур ви це во ст ь п ол ин ом а (3.34). Т ог да н ай де тс я д ос та то чн о б ол ьш ое ч ис ло т ак ое, ч то с об ст ве нн ые ч ис ла м ат ри цы с ме ст ят ся д ал ек о в ле во о т м ни мо й о си к ом пл ек сн ой п ло ск ос ти и, в р ез ул ьт ат е, б уд ет с пр ав ед ли во о тн ош ен ие

,

д ля к от ор ог о

и, с ле до ва те ль но, у сл ов ие (3.10) в ып ол ня ет ся.

П ок аж ем т еп ер ь с пр ав ед ли во ст ь н ер ав ен ст ва (3.11) з а с че т с ин те за я вн ог о в ид а а лг ор ит мо в у пр ав ле ни я р ег ул ят ор а. В ос по ль зу ем ся м од иф ик ац ие й И НП, и нт ег ра ль ны е с ла га ем ые п ра во й ч ас ти к от ор ог о, с у че то м в ид а ф ун кц ии (3.33), п ри му т в ид

С ле ду я д ан ны м р ез ул ьт ат ам, м ож но п ок аз ат ь, ч то о пр ед ел ен ие т ре бу ем ых а лг ор ит мо в в в ид е (3.14)

(3.35)

г де к оэ фф иц ие нт а на ло ги че н п ар ам ет ру а лг ор ит ма (3.17);

Д ан ны й к оэ фф иц ие нт о бе сп еч ит в ып ол не ни е у до вл ет во ря ющ ег о с оо тн ош ен ия

и, к ак с ле дс тв ие б уд ет с пр ав ед ли во И НП (3.11).

Т ак им о бр аз ом, п ос ко ль ку д ля э кв ив ал ен тн ой с ис те мы (3.32), (3.33) в ып ол не ны т ре бо ва ни я (3.10), (3.11), т о и сх од на я с ис те ма (3.29), (3.30), (3.14), (3.35) б уд ет г ип ер ус то йч ив ой в з ад ан но м к ла сс е и п ри л юб ых н ач ал ьн ых у сл ов ия х д ля н ее б уд ут с пр ав ед ли вы ц ел ев ые у сл ов ия (3.31). Д ру ги ми с ло ва ми, и ме ет м ес то с пр ав ед ли во е р еш ен ие п ос та вл ен но й з ад ач и.

П ер ех од к г иб ри дн ой с ис те ме. С ог ла сн о м ет од у н еп ре ры вн ых м од ел ей [16] п ос тр ои м г иб ри дн ую с ис те му у пр ав ле ни я с ос то ящ ую и з н еп ре ры вн ой ч ас ти – о бъ ек та у пр ав ле ни я (3.26), и д ис кр ет но й ч ас ти, в кл юч аю ще й в с еб я:

- ц иф ро во й д ин ам ич ес ки й к ом пе нс ат ор с п ер ед ат оч но й ф ун кц ие й

(3.36)

г де z – п ер ем ен на я Z-п ре об ра зо ва ни я Л ап ла са;

d₁, d₂ – к оэ фф иц ие нт ы п ер ед ат оч но й ф ун кц ии, р ас сч ит ыв ае мы е в з ав ис им ос ти о т в ыб ра нн ог о ш аг а д ис кр ет из ац ии ;

- д ис кр ет ны й р ег ул ят ор (3.18) с ц иф ро вы ми а лг ор ит ма ми (3.19) и

(3.37)

В и то ге п ол уч ае м д ис кр ет но-н еп ре ры вн ую с ис те му у пр ав ле ни я (3.26), (3.36), (3.18), (3.19), (3.37) д ля к от ор ой б уд ут в ып ол ня ть ся э кв ив ал ен тн ые (3.31) ц ел ев ые у сл ов ия (3.6).

А на ли з р аб от ы с ис те мы у пр ав ле ни я. И сс ле до ва ни е р аб от ы п ос тр ое нн ой г иб ри дн ой с ис те мы у пр ав ле ни я п ро ве де м п ри и сх од ны х д ан ны х, а т ак же д ля д ву х т ип ов ых р еж им ов р аб от ы в иб ро ус та но вк и.

Э кс пе ри ме нт 1: ф ик си ро ва нн ая ч ас то та к ол еб ан ий (о дн оч ас то тн ый к ом ан дн ый с иг на л). У ро ве нь а пр ио рн ой н ео пр ед ел ен но ст и м ас сы о бъ ек та в иб ро ис пы та ни й о пи сы ва ет ся н ер ав ен ст во м (3.21). В к ач ес тв е з ад аю ще го в оз де йс тв ия б уд ем и сп ол ьз ов ат ь п ер ио ди че ск ую ф ун кц ию (3.22), к от ор ая в д ан но м с лу ча е, о пр ед ел яе т т ре бу ем ый п ро фи ль у ск ор ен ия к ол еб ан ий с то ла в иб ро ус та но вк и с а мп ли ту до й А и ч ас то то й , р ав но й 50 Гц и 100 Гц соответственно (рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 – Заданный профиль амплитуды ускорения колебаний установки с частотой 50 Гц (а) и 100 Гц (б)

В х од е и ми та ци он но го м од ел ир ов ан ия п ри т ре бу ем ой ф ик си ро ва нн ой ч ас то те п ар ам ет ры д ис кр ет но го к ом би ни ро ва нн ог о р об ас тн ог о р ег ул ят ор а (3.18), (3.19), (3.37) п ри ш аг е д ис кр ет из ац ии б ыл и в ыб ра ны с о з на че ни ям и

(3.38)

К оэ фф иц ие нт ы ц иф ро во го д ин ам ич ес ко го к ом пе нс ат ор а п ри в ыб ра нн ом ш аг е д ис кр ет из ац ии и п ар ам ет ра х н еп ре ры вн ог о к ом пе нс ат ор а п ри ня ли в ид

(4.57)

Р ез ул ьт ат ы в ыч ис ли те ль но го э кс пе ри ме нт а д ля р аз ли чн ых з на че ни й м ас сы о бъ ек та, з ак ре пл ен но го н а у ст ан ов ке, п ре дс та вл ен ы н а р ис ун ка х 3.10, 3.11, г де т ак же п ри ве де ны д ин ам ич ес ки е п ро це сс ы с ис те мы с т ип ов ым П И-р ег ул ят ор ом, к оэ фф иц ие нт ы к от ор ог о равны

Рисунок 3.10 – Динамические характеристики системы управления при одночастотном профиле колебаний 50 Гц (а), 100 Гц (б)

и массе нагрузки m = 0.2 кг

Рисунок 3.11 – Динамические характеристики системы управления при одночастотном профиле колебаний 50 Гц (а), 100 Гц (б)

и массе нагрузки m = 0.6 кг

П ре дс та вл ен ны е в ре ме нн ые х ар ак те ри ст ик и с ис те мы у пр ав ле ни я с ви де те ль ст ву ют о т ом, ч то и сп ол ьз ов ан ие п ре дл ож ен но го р об ас тн о-п ер ио ди че ск ог о р ег ул ят ор а (3.18), (3.19), (3.37) п ри р аз ли чн ых т ре бу ем ых р еж им ах р аб от ы в иб ра ци он но го с те нд а (р аз ли чн ой ч ас то те у ск ор ен ия к ол еб ан ий с то ла и м ас се о бъ ек та в иб ро ис пы та ни й), в с ра вн ен ии с т ип ов ым П И-р ег ул ир ов ан ие м, о бе сп еч ив ае т п ре не бр еж ит ел ьн о м ал ую о ши бк у р ег ул ир ов ан ия п ри д ос та то чн о х ор ош ем с иг на ле у пр ав ле ни я.

Э кс пе ри ме нт 2: п ер ем ен на я ч ас то та к ол еб ан ий (д ву хч ас то тн ый к ом ан дн ый с иг на л). И сс ле ду ем п ов ед ен ие п ос тр ое нн ой с ис те мы у пр ав ле ни я п ри з ад аю ще м в оз де йс тв ии, п ре дс та вл ен но м н а р ис ун ке 3.12.

П ар ам ет ры д ис кр ет но го к он ту ра у пр ав ле ни я с ов па да ют с (3.38), ч ис ло вы е к оэ фф иц ие нт ы ц иф ро во го п ос ле до ва те ль но го д ин ам ич ес ко го к ом пе нс ат ор а соответствуют (3.39).

Рисунок 3.12 – Заданный профиль амплитуды ускорения колебаний установки с переключающейся частотой

Результаты имитационного моделирования системы управления при различной массе объекта виброиспытаний представлены в соответствии с рисунками 3.13, 3.14.

Рисунок 3.13 – Динамические характеристики системы управления при двухчастотном командном сигнале (50 Гц и 100 Гц)

и массе нагрузки т = 0.2 кг

Рисунок 3.14 – Динамические характеристики системы управления при двухчастотном командном сигнале (50 Гц и 100 Гц)

и массе нагрузки т = 0.6 кг

А на ли зи ру я п ре дс та вл ен ны е х ар ак те ри ст ик и м ож но з ак лю чи ть, ч то, к ак и в с лу ча е п ос то ян но й т ре бу ем ой ч ас то ты к ол еб ан ий с то ла в иб ро ст ен да, п ри ме не ни е к ом би ни ро ва нн ог о р об ас тн ог о р ег ул ят ор а (3.18), (3.19), (3.37) п ри и зм ен ен ии м ас сы н аг ру зк и п оз во ля ет о бе сп еч ит ь в ыс ок ое к ач ес тв о с ле же ни я з а ж ел ае мы м п ер ио ди че ск и п ер ем ен ны м п ро фи ле м у ск ор ен ия к ол еб ан ий.

П ри т ип ов ом П И-у пр ав ле ни и с ох ра ня ет ся д ос та то чн о х ор ош ее к ач ес тв о у пр ав ля ющ ег о с иг на ла, о дн ак о в ел ич ин а о ши бк и р ег ул ир ов ан ия у ве ли чи ва ет ся п ро по рц ио на ль но р ос ту м ас сы о бъ ек та в иб ро ис пы та ни й, в в ид у ч ег о т ре бу ет ся п ер ен ас тр ой ка п ар ам ет ро в у пр ав ля ющ ег о у ст ро йс тв а.

П ре дл ож ен на я с ис те ма а вт ом ат ич ес ко го у пр ав ле ни я м ож ет б ыт ь и сп ол ьз ов ан а п ри у пр ав ле ни и э ле кт ро ди на ми че ск им в иб ра ци он ны м с те нд ом в с лу ча е е го м од иф ик ац ии з а с че т у ст ан ов ки п ье зо эл ек тр ич ес ко го а кс ел ер ом ет ра в к ач ес тв е д ат чи ка в иб ра ци й.

Характеристики

Список файлов ВКР