ЭМС с позиции ТАУ. ЭПС как объект управления.

Рассматривая ЭМС как САУ выходной координатой, ее можно представить в виде простейшей структурной схемы

Рис.1.2

и выделить в ней объект управления ОУ и регулятор Р.

По ряду причин в качестве объекта управления мы будем рассматривать систему "УЭП-ЭМП-ПМ-РМ" или энергетическую подсистему ЭПС. Одна из них- периодическое изменение параметров и структуры силовой цепи и наличие нескольких коммутационных интервалов на периоде коммутации, приводящих к специфичным статическим и динамическим характеристикам. Это обстоятельство сложно учесть, представляя силовой канал двумя звеньями САР с независимыми и постоянными во времени параметрами.

В простом случае объекты управления, характеризующиеся вектором СОСТОЯНИЯ Y(t), имеют одну УПРАВЛЯЮЩУЮ переменную u(t), одну РЕГУЛИРУЕМУЮ координату X(t) и одно ВОЗМУЩАЮЩЕЕ воздействие W(t). (см. схему на рис. 1.2) В более сложных случаях объект является многоканальным, с несколькими управляющими и возмущающими воздействиями, несколькими регулируемыми координатами и с взаимосвязанными каналами.

По характеру переноса информации или энергии ЭПС как объекты управления можно разделить на

1. непрерывные объекты, преобразование энергии в которых происходит непрерывным потоком (Мат. модели их описываются дифференциальными уравнениями линейными или нелинейными, обыкновенными или в частных производных);

2. объекты с периодически возобновляемыми процессами преобразования (Мат. модели- дифф. уравнения с периодически изменяющимися коэффициентами или правыми частями или разностные уравнения).

Задачи управления

Системы локального уровня обеспечивают заданный характер изменения регулируемых координата ЭПС (момента, скорости, угла поворота). По характеру изменения регулируемых координат различают задачи стабилизации, слежения и терминального управления, одинаково распространенные как для одноканальных, так и для многоканальных объектов управления.

Задача стабилизации может быть сформулирована как задача поддержания выходной координаты (или вектора выхода) на постоянном уровне., т.е. X=const. ЭМС, реализующие эту задачу, называют системами стабилизации выходного параметра (момента на валу, скорости вращения или линейного перемещения вала РМ, угла поворота вала и т.п.).

Задача слежения состоит в выполнение условия X(t)= Xзад(t). Если закон изменения Xзад(t) заранее неизвестен- то такие системы называются следящими, если он заранее определен- то такие системы называют системами программного управления.

Задача терминального управления состоит в переводе объекта управления из исходной (начальной) в заданную (конечную) точку при соблюдении заданного критерия оптимизации (минимального времени перемещения, минимальных затрат энергии и т.п.).

Регуляторы

Управление, обеспечивающее решение рассмотренных локальных задач, осуществляется с помощью функциональных элементов САР, называемых регуляторами. Регулятор производит расчет управляющих сигналов u(t) на основании анализа текущих значений задающего воздействия, регулируемых координат и других сигналов, поступающих в устройство управления. Алгоритм расчета носит название алгоритма (закона) управления. Структурные решения регуляторов САУ и законы управления, формируемые ими во многом определяются как характе-ристиками объектов, так и целями управления.

По характеру изменения сигнала в канале управления (или в ИПС ЭМС) различают

регуляторы с непрерывными по амплитуде и во времени сигналами (непрерывные регуляторы),

регуляторы с непрерывными по амплитуде и дискретными во времени сигналами (регуляторы с квантованными во времени сигналами),

- регуляторы с дискретными по амплитуде и непрерывными во времени сигналами (регуляторы с квантованными по уровню сигналами),

- регуляторы с дискретными по амплитуде и дискретными во времени сигналами (цифровые регуляторы)