Теоретические основы построения эффективных АСУ ТП

2. Автоматические регуляторы и их настройка

2.16. Методы настройки двухсвязных систем регулирования

2.16.3. Метод аналитического конструирования регуляторов

Этот метод позволяет синтезировать многомерный регулятор, учитывающий в своей структуре взаимосвязь переменных в объекте управления. Синтез ведется с помощью методов теории оптимального или модального управления при описании объекта в пространстве состояний.
Структурная схема оптимального регулятора состояния, содержащего наблюдающее устройство приведена на рис. 2.15. Схема содержит следующие элементы: Н - наблюдатель; ОУ - объект управления; МОУ - модель объекта управления; ОРС - оптимальный регулятор состояния, ЕН - ошибка наблюдения, XМ - вектор состояния модели, XЗ - вектор задания, U - вектор входа ОУ, Y - вектор выхода ОУ, YМ - вектор выхода модели.

Рис. 2.15. Структурная схема оптимального регулятора состояния.

Оптимальный регулятор состояния, являясь наиболее совершенным типом регулятора, требует измерения всех компонент вектора состояния объекта. Для получения их оценок (

) используется динамическая модель объекта (цифровая или аналоговая), подключенная параллельно исходному ОУ. Для обеспечения равенства движений в реальном объекте и модели используется наблюдатель, который, сравнивая движения векторов Y и YМ, обеспечивает их равенство (

). Параметры регулятора состояния рассчитываются методами аналитического конструирования регуляторов путем минимизации интегрального квадратичного критерия качества

где Q и R - матрицы штрафов (весов) на компоненты вектора состояния и вектора управления.
Реализация оптимального регулятора состояния чаще всего производится на управляющей вычислительной машине (УВМ).

Назад | Содержание | Дальше

НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ КОМПАНИИ "АТМ" >>

Содержание Назад Вперед