Алгоритмы координирующего управления в мехатронных системах.


Уважаемый посетитель! Вы находитесь на странице вы по достоинству можете оценить цикл материалов на тему «Метод многослойного фильтрования». Для того, чтобы Вам было удобно весь предоставленный на сайте материал удобно разделен на части подобно стандартной книжной продукции.


Читать предыдущие записи К оглавлениюЧитать дальше

АЛГОРИТМЫ КООРДИНИРУЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ В МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМАХ

С.И. Малафеев Владимирский государственный университет, Россия

Создание автоматических систем, обеспечивающих выбор рациональных режимов работы, контроль состояния элементов и системы в целом и защиту объектов от недопустимых возмущений, предполагает расширение функций регулирующих устройств. Современные средства микропроцессорной техники позволяют реализовывать алгоритмы управления высокой сложности. Для синтеза автоматических систем, как правило, используются многочисленные аналитические методы теории управления. Однако практически все эти методы, во-первых, ориентированы на создание систем, эффективность которых оценивается с помощью традиционных показателей качества регулирования, во-вторых, опираются на ограниченный набор стандартных моделей объектов управления, и, в-третьих, учитывают только нормальные режимы функционирования.

В работе рассматриваются результаты исследования и разработки специальных регулирующих устройств для мехатронных систем с управлением по критерию эффективного использования энергетических ресурсов.

Координирующее управление предусматривает согласованное взаимодействие в системе нескольких контуров. Для различных приложений разработаны алгоритмы управления, использующие структурно-временную декомпозицию, специальные регулирующие устройства: конкурирующие, корректирующие, координирующие и др., а также многоуровневые структуры.

Координирующие астатические регуляторы позволяют разрешить противоречие между точностью и быстродействием системы, с одной стороны, и эффективным использованием энергетического ресурса, с другой стороны, и реализовать гармоничное управление в мехатронных системах. В установившемся режиме в системе осуществляется астатическое регулирование, обеспечивающее компенсацию потерь. При переходных процессах пропорциональный регулятор определяет динамику обмена энергией между элементами системы и источником. Если ошибка регулирования s в течение времени t > Тд превышает по модулю значение S0 или совершает незатухающие колебания, что свидетельствует о нарушениях в системе, на выходе регулирующего устройства формируется сигнал об аварийном состоянии системы. По сравнению с традиционной системой потребление энергии при переходном процессе уменьшено в 2,5 раза, время регулирования снижено в 1,8 раза, перерегулирование не превышает 4 %.

Реализация разработанных методов и алгоритмов управления по критерию эффективного использования энергетических ресурсов предполагает применение специальных технических средств, использующих следующие технические решения: применение перспективных микроконтроллеров, в первую очередь, с RISC-архитектурой; объектная ориентация схемотехнических решений; рациональное сочетание аналоговых и цифровых устройств управления; синтез специальных алгоритмов аналогового и цифрового преобразования информации.


Читать предыдущие записиК оглавлениюЧитать дальше