Исследование модального представления объекта при ограничениях на конфигурацию распределенного управления
Основная характеристика структуры модального представления объекта, учитывающей влияние конфигурации распределенного управления на временные моды объекта. Особенность влияния расчисленного управляющего воздействия на температурное распределение.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.08.2018 |
| Размер файла | 97,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Самарский государственный технический университет
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДАЛЬНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТА ПРИ ОГРАНИЧЕНИЯХ НА КОНФИГУРАЦИЮ РАСПРЕДЕЛЁННОГО УПРАВЛЕНИЯ
М.А. Гусева
В работе рассматривается система модального управления температурным полем одномерного объекта (стенки проточного нагревателя) [1] с ограничениями на характер пространственного распределения управляющего воздействия. Передаточная функция объекта управления с распределёнными параметрами представлена выражением
,
где - собственные функции объекта управления; - передаточные функции по соответствующим временным модам объекта.
Несколько секций последовательно расположенных нагревательных элементов позволяют получить распределённое управляющее воздействие вида
,
где , - границы j-го участка нагрева с мощностью, определяемой .
Из-за ограничения (2) желаемое распределение управляющего воздействия, рассчитываемое как сумма произведений управляющего сигнала и собственной функции для каждой из M управляемых мод объекта,
,
в общем случае не может быть реализовано. Таким образом, возникает задача формирования таких управляющих воздействий , чтобы получить за счёт конфигурации (2) аппроксимированное представление желаемого управления (3). Если в качестве значения мощности j_той секции нагревателя рассматривать среднеинтегральное значение мощности на участке , то получим для :
,
где .
Влияние распределённого управляющего воздействия (2) на температурное распределение определяется выражением [2, 3]
.
Подставив в (6) выражение для (4), с учётом принятого обозначения (5) получаем:
.
Введём обозначение:
.
Температурное распределение может быть представлено в виде
.
Тогда, для k_той моды температурного распределения зависимость от управляющих сигналов с учётом (7) будет определяться выражением
,
В практических случаях количество рассматриваемых мод в системе (10) ограничивается конечным числом R, .
Структурная схема модального представления объекта
Структурная схема модального представления объекта в виде (10) представлена на рисунке.
Полученное представление объекта управления в виде (10) позволяет оценить влияние управляющих воздействий по отдельным модам объекта друг на друга и воспользоваться аппаратом синтеза регуляторов многосвязных систем [4] для анализа степени связанности и построения компенсатора взаимного влияния регулирующих контуров.
модальный конфигурация распределенный температурный
Библиографический список
1. Данилушкин И.А., Гусева М.А. Структура системы модального управления теплообменным аппаратом//Моделирование и оптимизация динамических систем и систем с распред. параметрами. Тр. восьмой Всерос. науч. конф. с международ. участ. - Самара: СамГТУ, 2011. - С.44 - 47.
2. Бутковский А.Г. Структурная теория распределённых систем. - М., Наука, 1977.
3. Рапопорт Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами: Учеб. Пособие/Э.Я. Рапопорт. - М.: Высш. Шк., 2003. - 299с.:ил.
4. Рэй У. Методы управления технологическими процессами. - М.: Мир, 1983, 368 с.
Аннотация
Получена структура модального представления объекта, учитывающая влияние конфигурации распределённого управления на временные моды объекта.
Ключевые слова: объект с распределёнными параметрами, модальное управление, аппроксимация распределённого управляющего воздействия.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание схемы контроля и автоматизации регулировки температуры распределенного теплового объекта. Анализ динамических свойств объекта управления, расчет переходного процесса с учетом датчика. Изучение алгоритма управления на базе контроллера ТРМ-32.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.01.2015Функциональная схема объекта управления, расчет математической модели и выбор параметров. Проектирование принципиальной схемы управляющего устройства. Оценка быстродействия системы, синтезированной методами модального управления и оптимизации контуров.
курсовая работа [590,8 K], добавлен 23.06.2009Постановка задачи синтеза цифровой системы управления с описанием особенностей объекта регулирования. Определение требуемого периода дискретизации работы системы управления. Синтез дискретного модального закона управления по методу Л.М. Бойчука.
курсовая работа [617,2 K], добавлен 08.07.2014Алгоритм функционирования управляющего устройства. Система управления как совокупность управляемого объекта и управляющего устройства, ее обобщенная структура. Понятие технологического объекта управления. Этапы циркуляции информации в процессе управления.
реферат [46,9 K], добавлен 11.06.2010Динамические свойства объекта управления. Динамические свойства последовательного соединения исполнительного механизма и объекта управления. Разработка релейного регулятора, перевод объекта из начального состояния в конечное. Выбор структуры и параметров.
курсовая работа [354,6 K], добавлен 29.01.2009Построение математической модели объекта управления в пространстве состояния. Нахождение по формуле Мейсона передаточной функции, временных и частотных характеристик. Прямые и косвенные оценки качества объекта управления по полученным зависимостям.
курсовая работа [737,2 K], добавлен 12.03.2014Выбор регулятора для объекта управления с заданной передаточной функцией. Анализ объекта управления и системы автоматического регулирования. Оценка переходной и импульсной функций объекта управления. Принципиальные схемы регулятора и устройства сравнения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 03.09.2012Описание структурной схемы и передаточной функции объекта управления. Уравнения состояния непрерывного объекта и дискретной модели объекта. Особенности расчета и построение графиков сигналов в цифровой системе с наблюдателем и регулятором состояния.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.06.2012Синтез систем автоматического регулирования простейшей структуры и повышенной динамической точности; получение переходных характеристик, соответствующих предельно-допустимым требованиям показателей качества системы; формирование управляющего воздействия.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 11.04.2013Идентификация туннельного пастеризатора бутылок фирмы "Enzinger" как объекта управления, его каналов управления и перекрестных каналов. Выделение объекта управления из среды. Анализ технологического процесса, реализуемого агрегатом, условий его ведения.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 14.04.2014
