УПРАВЛЕНИЕ БОЛЬШИМИ СИСТЕМАМИ
на главную написать письмо карта сайта


јвтор:  √лущенко ј.»., ѕетров ¬.ј., Ћасточкин  .ј.
Ќазвание:  ѕовышение качества управлени€ электродвигателем посто€нного тока на†основе его†линеаризации и†компенсации немоделируемой динамики
¬ыпуск:  86
–убрика:  јнализ и синтез систем управлени€
√од:  2020
Ѕиблиографи€:  √лущенко ј.»., ѕетров ¬.ј., Ћасточкин  .ј. ѕовышение качества управлени€ электродвигателем посто€нного тока на†основе его†линеаризации и†компенсации немоделируемой динамики // ”правление большими системами. ¬ыпуск 86. ћ.: »ѕ” –јЌ, 2020. —.55-97. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2020.86.3
 лючевые слова:  электродвигатель посто€нного тока, линеаризаци€ обратной св€зью, второй метод Ћ€пунова, нестационарность, компенсаци€ немоделируемой динамики, качество управлени€, ограниченность сигнала управлени€
 лючевые слова (англ.):  DC motor, feedback linearization, Lyapunov second method, non-stationarity, compensation for unmodeled dynamics, control quality, limited control action signal
јннотаци€:  –ешаетс€ задача разработки подхода к управлению двигателем посто€нного тока, который мог бы рассматриватьс€ как альтернатива стандартной схеме подчиненного регулировани€. ¬ частности, продемонстрированы недостатки упом€нутого классического подхода, в том числе невозможность эффективной компенсации вли€ни€ немоделируемой динамики (изменение параметров €корной цепи и момента инерции) и возмущений (нагрузка на валу двигател€). –ешением данных проблем может €вл€тьс€ совместное использование: 1)†методики линеаризации обратной св€зью дл€ выделени€ немоделируемой динамики из описани€ объекта и 2)†второго метода Ћ€пунова дл€ ее компенсации. ¬ исследовании предложена линеаризаци€ электродвигател€ посто€нного тока на основе решени€ обратной задачи динамики, позвол€юща€ учитывать ограничени€ на физические сигналы тока и напр€жени€ €корной цепи. ƒл€ компенсации выделенной немоделируемой динамики электропривода предложен линейный адаптер с параметрами, настраиваемыми в реальном времени на базе формул, полученных с помощью второго метода Ћ€пунова. »х отличительной особенностью €вл€етс€ то, что при их использовании нет необходимости знать коэффициент усилени€ объекта, а†достаточно иметь его знак. ”стойчивость системы с адаптером достигнута путем введени€ в формулы настройки сигма-модификации, что подтверждаетс€ анализом на базе Uniform Ultimate Boundedness. Ёкспериментальна€ проверка предложенного подхода проведена на базе модели электропривода посто€нного тока. ¬ качестве примера показана способность адаптивной системы компенсировать изменение параметров €корной цепи в 1,5†раза от номинала, колебани€ момента инерции Ц в два раза от номинала, а также момент нагрузки, равный половине момента, соответствующего току отсечки двигател€. ¬ завершении приводитс€ обсуждение результатов с вы€влением направлений дальнейшей работы.
јннотаци€ (англ.):  The aim of this research is to develop an approach to DC motor control as an alternative to the conventional cascade control. Disadvantages of the mentioned classical method are shown, including inability to compensate effectively the influence of unknown dynamics and disturbances (load torque). The solution to these problems lies in the joint use of: 1) the feedback linearization method to separate the unknown dynamics from the control object description and 2) the second Lyapunov method to compensate it. A DC motor linearization based on the solution of the inverse dynamics problem is proposed in this research. It allows to consider limitations on physical signals of current and voltage of anchor circuit. A linear adapter with real-time adjusted parameters on the basis of formulas obtained with the help of the Lyapunov second method is proposed to compensate the unmodeled drive dynamics. The formulas distinctive feature is that when they are used, it is necessary to know the control object gain sign only. The stability of the system with an adapter is proved using Uniform Ultimate Boundedness. Experimental verification of the proposed approach is conducted using the DC drive model with non-stationary parameters. As an example, it is shown that the adaptive system is able to compensate the plant non-stationarity, when the armature circuit parameters are changed by 1.5 times from their nominal values, the inertia moment is changed by two times from its nominal value, and the load torque is equaled to half of the value of the torque, which corresponds to the motor cutoff current. A discussion of the results and further research aims are shown at the end of the paper.

¬ формате PDF
ќбсудить статью в »нтернет-конференции по проблемам управлени€

ѕросмотров: 240, загрузок: 70, за мес€ц: 12.

Ќазад

»ѕ” –јЌ © 2007. ¬се права защищены