14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
моделлю
БАС з еталонною моделлю використовується в основному тоді, коли необхідно забезпечити бажані статичні і динамічні показники роботи системи при зміні її параметрів шляхом зміни параметрів регулятора (коефіцієнта підсилення, сталих часу чи формування додаткових впливів).
Рис. 14.1. Безпошукова адаптивна система з еталонною моделлю
Зміну параметрів регулятора чи додаткові впливи здійснює блок адаптивного керування БАК, на вхід якого подаються вимірювані значення вхідної і вихідної величини.
У складі БАК може бути пристрій, котрий оцінює недоступні вимірюванню змінні, наприклад, активний опір обмотки якоря чи ротора, і формує вихідний вплив , величина і знак якого зале-жать від відхилення вихідної змінної від вихідної змінної еталон-ної моделі в установленому режимі.
В ихідний адаптивний вплив спричиняє зміну параметрів ре-гулятора Р, а вплив – може подаватись на вхід чи на вихід регу-лятора в залежності від положення перемикача П (рис.14.1). Порівняння вихідних змінних з об’єкта керування і еталонної моделі відбувається безперервно і безперервно БАК формує відповідні впливи на регулятор, який протидіє відхиленню від на величину, більшу зони нечутливості БАК. В результаті вихідна змінна об’єкта не буде виходити за межі «коридора», показаного на рис. 14.2 пунктирними лініями, і мо-же відхилятись від ви-хідної змінної еталонної моделі (крива 1 на рис. 14.2). Для змен-шення ширини «коридора» слід формувати і ще вплив, пропорційний похідній .
Я Рис. 14.2. Динамічні процеси в системі з адаптацією (1) і без неї (2,3)
В якості еталонної моделі можна вибрати ланку другого порядку, яка буде описуватись диференціальним рівнянням
, (14.1)
де – коефіцієнт затухання; – власна частота коливань, .
П ри початкових умовах і розв’язки (14.1) у відносних одиницях представлено сімейством кривих (рис. 14.3). Графічне представлення вихідної величини еталонної моделі наглядно показує, до якої кривої необхідно наближати перехідний процес в адаптивній системі керування, і спрощує визначення коефіцієнтів рівняння (14.1) за вибраними і . При цьому усталене значення
Рис. 14.3. Графічне представлення розв’яз-ків рівняння (14.1)
де – коефіцієнт підсилен-ня розімкненої системи з одиничним зворотним зв’язком. Вибравши еталонний перехідний процес, необхідно перевірити чи зможе його реалізувати двигун, момент якого завжди обмежений величиною за умови, що . Очевидно, що максимальне значення розрахункового моменту , визначеного за кривою , повинно задовільняти умову
. (14.2)
Вираз (14.2) називається 1-ю умовою реалізації закону . Величину можна визначити, підставивши в рівнян-ня руху електропривода значення у точці . Розв’язок (14.1) залежить від коренів характеристичного рівняння , які можуть бути комплексно-спряженими , кратними і дійсними .
У випадку комплексних коренів
(14.3)
і першу умову реалізації функції отримаємо у виді
, (14.4)
де – максимальний момент інерції електропривода; .
У випадку дійсних коренів (аперіодичний перехідний процес)
(14.5)
і умова (14.2) матиме вид:
, (14.6)
де .
Коли , то
(14.7)
і
. (14.8)
Електропривод таких виробничих механізмів як швидкісні ліфти, важкі верстати та інші повинен забезпечити не тільки обмеження моменту (прискорення), але і зміну прискорення – ривка, величи-ною . Тому величина для вибраної не повинна перевищувати . Умова
(14.9)
називається 2-ю умовою реалізації .
Для наведених на рис.14.3 кривих умови /14.9/ будуть такими:
для
, (14.10)
де ;
для
;
(14.11)
для
(14.12)
Отримані формули для визначення допустимого моменту і ривка дозволяють не тільки перевірити умови реалізації адаптивного ке-рування, але і визначити , тобто час регулювання, який буде за-довольняти вказаним умовам.
- Основи електропривода
- Класифікація електроприводів. Механічні характеристики
- 1.1. Загальні положення
- 1.2. Класифікація електроприводів
- 1.3. Приведення моментів і сил опору, моментів інерції і
- 1.4. Механічні характеристики виробничих механізмів і
- 1.5. Усталені режими
- Часові та частотні характеристики електропривода
- 2.1. Рівняння руху електропривода
- 2.2. Час прискорення і сповільнення електропривода
- 2.3. Оптимальне передаточне число
- 2.4. Часові та частотні характеристики одномасової системи
- 2.5. Часові та частотні характеристики двомасової системи
- Регулювання швидкості двигунів постійного струму
- 3.1. Регулювання кутової швидкості двигунів постійного
- Струму незалежного збудження
- 3.2. Регулювання швидкості двигунів послідовного збудження
- 3.3. Гальмівні режими двигунів постійного струму
- 3.4 Часові характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження
- 3.5. Частотні характеристики
- Перетворювачі напруги електроприводів постійного струму
- 4.1. Тиристорні керовані випрямлячі
- 4.2. Системи імпульсно-фазового керування
- 4.3. Імпульсні перетворювачі постійної напруги
- Регулювання кутової швидкості двигунів змінного струму
- 5.1. Механічні характеристики асинхронних двигунів
- 5.2. Регулювання швидкості асинхронних двигунів
- 5.3. Перетворювачі частоти
- 5.4. Регулювання швидкості синхронних двигунів
- Тики синхронного двигуна
- 5.5. Гальмівні режими двигунів змінного струму
- Методи розрахунку потужності електроприводів
- 6.1. Втрати енергії в електроприводах
- 6.2. Нагрівання і охолодження двигунів
- 6.3. Режими роботи і навантажувальні діаграми
- 6.4. Розрахунок потужності електродвигунів
- Системи керування електроприводами
- Релейно-контакторні системи керування електроприводами
- 7.1. Загальні положення
- 7.2. Структура релейно-контакторних систем керування
- 7.3. Принципові схеми ркск
- Дискретні логічні системи керування рухом електроприводів
- 8.1 Загальна характеристика длск
- 8.2. Методи синтезу длск
- 8.3. Математичний опис длск
- 8.4. Способи реалізації длск
- Система керування швидкістю електроприводів постійного струму з сумуючим підсилювачем
- 9.1. Загальні положення
- 9.2. Формування динамічних характеристик
- 9.3. Обмеження моменту електропривода
- Система керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням
- 10.1. Структурна схема системи підпорядкованого
- Регулювання
- 10.2. Технічна реалізація системи з підпорядкованим регулюванням
- 10.3. Обмеження струму в системі підпорядкованого регулювання
- Системи керування швидкістю асинхронного електропривода
- 11.1. Регулювання швидкості напругою живлення
- 11.2. Плавний пуск асинхронних двигунів зміною напруги живлення
- 11.3. Система скалярного керування частотно-регульованого асинхронного електропривода
- 11.4. Системи векторного керування частотно-регульованого електропривода
- 11.5. Пряме керування моментом асинхронного двигуна
- Енергозберігаючий асинхронний електропривод
- 12.1. Загальні положення
- 12.2. Втрати електроенергії в усталених режимах
- 12.3. Оптимізація енергоспоживання в перехідних процесах
- 12.4. Економічна ефективність частотно-регульованого електропривода
- Частотне керування синхронними електроприводами
- 13.1. Стратегії керування
- 13.2. Вентильний двигун
- 13.3. Система автоматичного керування моменту сд зміною магнітного потоку ротора
- 13.4. Стратегії керування сд зі збудженням від постійних магнітів
- Адаптивні системи керування електроприводами
- 14.1. Загальні положення
- 14.2. Безпошукова адаптивна система керування з еталонною
- 14.3. Безпошукова адаптивна система керування зі спостережним пристроєм
- 14.4. Фаззі-керування електроприводами
- 14.5. Фаззі-керування гальмуванням візка мостового
- Слідкуючий електропривод
- 15.1. Загальна характеристика
- 15.2. Безперервні системи керування слідкуючим
- 15.3. Динамічні показники слідкуючого електропривода
- Цифрові системи керування електроприводами
- 16.1. Структура електропривода з цифровою системою
- Керування
- 16.2. Розрахункові моделі ацп і цап
- 16.3. Дискретні передавальні функції і структурні схеми
- 16.4. Синтез цифрового регулятора і його реалізація
- Список літератури
- Предметний покажчик
- Рецензія