Регуляторы по состоянию

Регулятор по состоянию с наблюдением Выполняется Средние или большие Большие Применим при отсутствии ограничений на объем вычисления [c.400]

На транспортных дизелях большой мощности, например тепловозных, устанавливаются автоматические регуляторы непрямого действия, приводящие в действие все топливные насосы (обычно, секционного типа) двигателя. Такие автоматические регуляторы развивают значительно большие перестановочные усилия, чем регуляторы прямого действия. Автоматический регулятор должен быть изодромным, если двигатель приводит генератор переменного тока. При установке на тепловозе нескольких дизель-генераторов, питающих один потребитель, т. е. при параллельной работе дизель-генераторов, автоматические изодромные регуляторы должны оборудоваться дополнительно жесткой обратной связью, обеспечивающей остаточную неравномерность работы, или же вместо обычных изодромных регуляторов должен быть использован двухимпульсный регулятор (по скорости и нагрузке), который в состоянии обеспечить желаемое распределение нагрузки даже при изодромном режиме. [c.220]

Определить неисправность реле-регулятора можно по показаниям амперметра, при помощи контрольной лампы, а также по состоянию аккумуляторной батареи. [c.145]

На схеме выделены две основные группы параметрически и структурно оптимизируемые системы управления. Системы, структура которых, т. е. вид и порядок описывающих их уравнений, задана, а свободные параметры подстраиваются под управляемый объект с использованием критерия оптимизации или определенных правил настройки, называются параметрически оптимизируемыми. Системы управления называются структурно оптимизируемыми, если и структура, и параметры регулятора оптимально подстраиваются под структуру и параметры модели объекта. В каждой из рассмотренных двух основных групп регуляторов можно выделить несколько подгрупп для параметрически оптимизируемых регуляторов это различные типы ПИД-регуляторов невысокого порядка. Структурно оптимизируемые регуляторы подразделяются на компенсационные регуляторы и регуляторы с управлением по состоянию (регуляторы состояния). Обычно при проектировании используют правила настройки, критерии качества или задают расположение полюсов замкнутой системы. На рис. 4.3 приведены также названия наиболее важных регуляторов и указана возможность их использования для детерминированных и стохастических возмущений. [c.76]

При проектировании регуляторов с использованием методов, изложенных в предыдущих главах, необходимо задавать структуру регулятора и определять его параметры на основе минимизации некоторого критерия качества (гл. 5) либо формировать структуру и определять параметры регулятора, исходя из требуемых характеристик замкнутой системы управления (гл. 6 и 7). При этом в обоих случаях предполагается, что замкнутая система находится в равновесном состоянии перед появлением возмущающих сигналов. При проектировании регуляторов с управлением по состоянию (в дальнейшем называемых регуляторами состояния) таких предположений не требуется. Структура и параметры регуляторов состояния определяются в результате минимизации квадратичного критерия качества, при этом начальные и конечные условия могут быть отличны от нуля. Сначала будем считать, что все переменные состояния измеряются. [c.136]

В результате значения управляющей переменной и (к) становятся тем больше, чем больше разница между а, и а и обусловленная введением регулятора. Таким образом, влияние обратной связи по состоянию на собственное движение объекта может быть легко интерпретировано. [c.152]

Следует, однако, отметить, что рассмотренный метод задания полюсов обеспечивает лишь желаемое поведение изолированных собственных движений замкнутой системы. Что же касается их взаимного влияния и парирования внешних возмущений, то этого предложенный подход не учитывает. Поэтому в общем случае следует отдавать предпочтение тем методам синтеза, в которых управляющая и регулируемая переменные вычисляются непосредственно. Преимущество же рассмотренного метода состоит в том, что зависимость коэффициентов характеристического уравнения от изменения постоянных ki обратной связи представлена в явном виде. В гл. 7 было показано, что характеристическое уравнение апериодического регулятора есть z =0. Из уравнения (8.3-8) следует, что в этом случае ai=0. Такой апериодический регулятор с управлением по состоянию будет рассмотрен в разд. 8.5. [c.152]

Для простой системы с управлением по состоянию с одной регулируемой и одной управляющей переменными и регулятором и (к) = — к х (к) при отсутствии внешних возмущений можно записать следующую систему уравнений [c.213]

При проектировании оптимальных регуляторов состояния используются обратные связи по всем переменным состояния объекта. Если же измеряются лишь некоторые из переменных состояния, например только одна переменная состояния между входом и выходом объекта, то для улучшения характеристик одноконтурной системы, например с параметрически оптимизируемым регулятором, по этой координате, которая считается вспомогательной регулируемой переменной у , вводится обратная связь на вход объекта через [c.290]

При выводе условий идентифицируемости в гл. 24 были рассмотрены регуляторы с управлением по входу/выходу. Эти результаты применимы при рассмотрении регуляторов, использующих для управления переменные состояния, с наблюдателями или оцениванием вектора состояния, если алгоритмы управления могут быть представлены в виде связи входных и выходных сигналов (см. разд. 8.7). В соответствии с (8.7-19) характеристическое уравнение имеет порядок / 2т. Поэтому второе условие идентифицируемости выполняется при отсутствии в уравнении 0(2 )=0 общих корней со знаменателем модели объекта. Регулятор с управлением по состоянию может быть рассчитан с помощью методов, обеспечивающих желаемое расположение полюсов или на основе рекуррентного решения матричного уравнения Риккати, достигаемого за несколько итераций (см. разд. 8.1). [c.399]

Для определения постоянных составляющих Uoo и Yoo могут быть использованы методы, рассмотренные в разд. 23.2. Предполагая, что на контур управления воздействуют только случайные возмущения с математическим ожиданием E(v(k) =0, Uoo и Yoo могут быть получены простым усреднением (метод 2 в разд. 23.2) перед началом работы адаптивной системы управления. Регуляторы, минимизирующие дисперсию, и регуляторы с управлением по состоянию не требуют дополнительных средств для компенсации смещения, так как последнее отсутствует. Однако, если возмущения имеют ненулевые средние (как бывает в большинстве случаев) и имеют место изменения задающей переменной w(k), следует учитывать величину постоянной составляющей, и для регуляторов, минимизирующих дисперсию, а также регуляторов с управлением по состоянию, не обладающих астатизмом, необходимо рассматривать задачу компенсации смещения. Простейшим способом решения этой проблемы является использование при оценивании параметров разностей первого порядка Аи(к) и Ау(к) (метод 1 в разд. 23.2). Смещение может быть исключено введением в модель оцениваемого процесса дополнительного полюса в точке z,= I путем добавления множителя /(z—1) и последующим расчетом регулятора для расширенной модели. Это тем не менее приводит к возникновению смещения при постоянных возмущающих воздействиях на входе объекта управления и не позволяет обеспечить наилучшее качество управления. Другая возможность заключается в замене у (к) на [у(к)—w(k)] и и (к) на Ац(к)=и(к)— —и(к—1) как при оценивании параметров, так и в алгоритме управления [25.9. Однако это приводит к ненужным изменениям оценок параметров при изменении уставок и, следовательно, к отрицательному влиянию на переходный процесс. Относительно хорошие результаты были получены при оценивании константы (метод 3 в разд. 23.2). Полагая Yoo=w(k), можно легко вычислить постоянную составляющую Uqo таким образом, чтобы смещение не возникало. Затем можно непосредственно использовать регулятор, не обладающий интегрирующими свойствами. [c.402]

Если управление температурой пара рассматривается как одномерный процесс, то правильно настроенные ПИД-регулятор и регулятор состояния обеспечивают примерно одинаковое качество управления. Однако с учетом сильных перекрестных связей управление с обратными связями по состоянию дает значительно более хорошие результаты, чем применение двух основных ПИД- и П-ре-гуляторов с обратными связями. Регулятор с прямой связью расхода топлива от расхода пара значительно улучшает качество управления. [c.509]

Нормальная работа реле-регулятора определяется по амперметру на щитке приборов и по состоянию аккумуляторной батареи. [c.340]

Нормальная работа реле-регулятора определяется по состоянию аккумуляторной батареи. [c.210]

Часть масла по канавкам а попадает в кольцевую выточку з внутри ступицы, а из нее по каналу д, расположенному под шпоночной канавкой, направляется для смазки эластичного привода насосов и регулятора. От состояния антивибратора зависят во многом нормальная работа дизеля и срок службы коленчатого вала. Во время сборки пальцы, имеющие на торцах цифры 3, 4, 6 и 7, устанавливают в отверстия ступицы, около которых выбиты такие же цифры. В процессе эксплуатации следят, чтобы износ пальцев и втулок был не более установленных норм. [c.151]

Генераторная установка. При осмотре проверяют состояние и крепление клемм проводов, очищают генератор и реле-регулятор. Техническое состояние установки проверяют по показаниям амперметра при работе двигателя на средних частотах вращения коленчатого вала. При разряженных аккумуляторных батареях (например, сразу после пуска двигателя стартером) амперметр должен показывать зарядный ток, ко- [c.107]

Разборка регулятора. При разборке регулятора необходимо помнить, что возвратная пружина 13 находится в сжатом состоянии и при отвертывании головки 3 может распрямиться и нанести удар рабочему. Поэтому разборку необходимо производить в такой последовательности выбить заклепку, вывернуть ушко 18, снять с тягового стержня 19 упор привода 17, отвернуть стопорный болт, фиксирующий положения головки 3 и корпуса регулятора 15, установить регулятор в приспособление для поджатия пружины, поджать пружину, отвернуть головку 3, разложить регулятор по узлам. [c.200]

Возможности программного обеспечения моделирование нелинейных систем, анализ установившихся режимов, синтез оптимальных систем (обратная связь по состоянию, оценка состояния по Калману, регулятор пониженного порядка), создание линейных моделей, анализ линейных систем управления, задача собственных значений (области устойчивости, корневой годограф, частотные характеристики), моделирование линейных систем, модульный язык моделирования, непрерывные и дискретные модели (в том числе с многократным квантованием), моделирование нелинейных систем и анализ линейных систем с помощью единого пакета, порядок систем —150, в некоторых случаях порядок может быть увеличен до 500. [c.310]

Пример. Рассмотрим клапан с пружиной, работающей на сжатие (рис, 3.10, а). При длине пружины в с катом состоянии //, = 8,5 м.м эксплуатационный показатель — сила упругости Р должна быть (рис. 3.10, в) постоянной и равной (1 rf 0,1)Н. Пружины, работающие в регуляторах давления и чувствительных элементах, например, измерительных приборов, должны обеспечивать определенную зависимость силы упругости от деформации, папример создавать постоянный наклон упругой характеристики (рис. 3.10, г). Рассматриваемую пружину (статического действия) рассчитывают по максимальной воспринимаемой нагрузке исходя из допускаемого напряжения. Зависимость силы Р, действующей на пружину, от деформации Я имеет вид [c.77]

В сложных системах можно использовать специальные регуляторы для снижения скорости протекания (т. е. торможения) процессов. Допустим, что система состоит из отдельных, различающихся одна от другой частей (по температуре, составу и т. п.). Состояние такой системы не является состоянием полного термодинамического равновесия и должно поддерживаться действием регуляторов — адиабатических оболочек, жестких или непроницаемых стенок, полупроницаемых перегородок и т. п. Если отключить эти регуляторы, то в системе разовьются неравновесные и необратимые процессы, в результате которых система будет приведена к состоянию полного равновесия. Если действие регуляторов осуществлять столь медленно, что в любой момент времени каждая из частей системы будет находиться в локальном равновесии, то состояние каждой из этих частей системы будет изменяться практически обратимым образом, несмотря на то, что в целом система не находится в равновесии. Именно в таких условиях протекают процессы в тепловых машинах и других устройствах. [c.27]

Рассмотрим траектории изображающей точки в плоскости параметров q- -q- картины настройки в процессе самонастройки системы с целью анализа сходимости СНС. Для этого будем давать различные начальные значения параметров и вектора параметров управляющего устройства и следить за характером траекторий его движения к оптимальному состоянию д = = параметров управляющего устройства по характеру очень сходны с траекториями в плоскости параметров регулятора при итеративной оптимизации той н е системы, исследованной в работе [И]. Несмотря на различие систем в смысле структуры и задач, выполняемых ими, весьма примечателен факт аналогичности вида картин настройки в обеих системах, т. е. идентичности характера сходимости процессов. [c.14]

На фиг. 39 представлены две характеристики регулятора, соответствующие двум различным начальным затяжкам пружи- ны. Если равновесное состояние регулятора характеризуется точкой я с абсциссой X, то угловая скорость по уравнению (20) [c.518]

Недостатком регулятора с импульсом по уровню (как и всякого регулятора с импульсом по величине регулируемого параметра) является то, что он вступает в работу после того, как уровень изменился. Поэтому, если скорость изменения уровня значительна, такой регулятор не в состоянии предотвратить динамический заброс уровня в барабане котла. [c.212]

Непосредственное перемещение регулятором большого золотника всегда вызывало споры согласно теории, регулятор должен быть быстроходным, с небольшой массой, приведенной к ходу муфты, включая и присоединенную массу золотников. На этот путь уже в двадцатых годах встали конструкторы гидротурбин, где легкий регулятор с помощью золотника ( иглы ) 0 8—10 мм воздействовал через каскад усилений на громадные сервомоторы. Такой усовершенствованный регулятор необходимо было создать и для паровых турбин, но война помешала его экспериментальной отработке, и поэтому в рассматриваемой серии турбин остался тихоходный регулятор старой конструкции. Из-за этого система регулирования обладала существенной нечувствительностью. По состоянию энергосистем этот недостаток еще не играл той решающей роли, как в следующем периоде. Значительно позднее, при модернизации турбины 100 МВт (К-100-90) был применен новый высокочувствитель- [c.20]

Работа регулятора протекает следукнцим образом. При давлении воздуха в баллонах ниже максимального пружина 14 штока удерживает впускной клапан в закрытом состоянии. Когда давление воздуха в системе превысит максимальное, воздух, поступающий к регулятору по трубопроводу от воздушного баллона, преодолеет сопротивление пружины и поднимет вверх шариковые клапаны. При этом атмосферный клапан закроется, а впускной откроется. Воздух через открытый впускной клапан регулятора будет поступать по каналу в разгрузочное устройство компрессора. Плунжеры 18 разгрузочного устройства одновременно будут подниматься вверх и откроют впускные клапаны компрессора. Воздух из одного цилиндра компрессора будет, перекачиваться в другой. Компрессор будет работать вхолостую. [c.142]

Лрименение модального управления по состоянию при проектировании регуляторов позволяет только обеспечить заданное расположение полюсов системы, поэтому для этого метода остаются справедливыми замечания, приведенные в конце разд. 8.3. Отметим, однако, что модальное управление может быть с успехом применено для объектов с распределенными параметрами, имеющих несколько управляющих переменных [8.11, 3.10, 8.12]. [c.157]

Наличие двух измеряемых вспомогательных регулируемых переменных позволяет построить двухкаскадную систему управления с двумя вспомогательными контурами управления [16.1]. Если же все переменные состояния объекта могут быть измерены, то получится мультикаскадная система управления, имеющая структуру, аналогичную системе с регулятором состояния. Из теории оптимального регулирования по состоянию известно, что отдельные вспомогательные регуляторы являются пропорциональными (см. гл. 8). Поэтому каскадные системы с П-регуляторами можно рассматривать как первое приближение к оптимальному управлению по состоянию. [c.296]

Для анализа были отобраны результаты испытаний ЭУТТ, которые в ходе проведения ОСИ и по их завершении не имели замечаний по состоянию материальной части (по корпусу КС, регуляторам расхода, рулевым приводам, ресиверу, газоводам, управляющим сопловым блокам). Приняты во внимание результаты испытаний только тех образцов, у которых технические проблемы функционирования не проявились, а работа средств систем управления, измерения и регистрации информахщи не имела сбоев, зафиксированная информация была достоверной. [c.91]

Неисправиость реле-регулятора можно определить по показаниям амперметра, при помощи контрольной лампы или по состоянию аккумуляторной батарен. [c.238]

Первая команда, POLPLA , позволяет решать задачу о размещении полюсов замкнутой системы с помощью обратной связи по состоянию для линейных стационарных одномерных систем. Возможности следующих пяти команд очевидны. Команда NEAROP предназначена для проектирования регулятора с обратной связью по состоянию для модели пониженного порядка [c.65]

Другим подходом к проектированию систем является формулирование задачи проектирования в терминах оптимизационной проблемы определяются критерий, параметры регулятора, которые подлежат оптимизации, и ограничения. Критерий должен удовлетворять двум требованиям выражать цель проектирования и быть простым для вычисления. При выборе математически ориентированного критерия оптимизационные процедуры могут быть достаточно быстрыми, до связь критерия с показателями качества, такими как перерегулирование, время нарастания, коэффициент колебательности и другие, может быть слабой или вовсе отсутствовать. Например, матрица линейной оптимальной обратной связи по состоянию, соответствующая кв адрэтичному функционалу [c.213]

Обратная связь по выходу вместо обратной связи по состоянию заметно усложняет процедуру оптимизации. Существуют математические выражения, позволяющие вычислять функционал У и его градиент, принимая во внимание коэффициенты матрицы обратной связи. Хирзингер предложил удобную конфигурацию обратной связи по выходу для многосвязных систем [91. В его динамическом регуляторе использованы прямая и обратная связи. Требования к динамическим характеристикам и автономности учитывают в параллельной эталонной модели, что приводит к задаче оптимизации без ограничений, с функционалом У (1). Размерность вектора состояния в этом случае равна сумме размерностей исходной системы, регулятора и параллельной модели. Величину функционала У и его градиент находят из уравнения Ляпунова. [c.213]

Возможности программного обеспечения проектирование линейных оптимальных регуляторов и субоптимальных линейных регуляторов для линейных непрерывных и дискретных систем с постоянными параметрами. Обратная связь по состоянию, обратная связь по выходу, структуры регуляторов с динамической компенсацией, возможность добавления к функционалу составляющих чувствительности и эталонной модели. Робастный метод градиентной минимизации. Задание входного воздейбтвия в терминах пространства состояний. Управление 15—20 параметрами при порядке системы до 30. Численные и графические средства для проверки результатов проектирования, включающие графический пакет GHOST. [c.310]

Питание печей производится через однофазный высоковольтный трансформатор. В комплект входит автоматический регулятор электрического режима, поддерживающий максимальную мощность печи в течение всего периода плавки. Печи снабжены сигнализаторами состояния футеровки тигля, внешними магнитопрово-дами для уменьшения рассеивания электромагнитных волн. В печах типов И АТ и ИЛТ магнитопроводы устанавливают снаружи индуктора. Внутри индуктора производят набивку тигля. Между индуктором и тиглем имеется прослойка из асбеста и миканита. Индуктор с тиглем и магнитопроводом заключен в кожух из мягкой стали. Кожух скреплен с металлическим каркасом, к которому крепят рабочую площадку печи. Сливной носок имеет ось, опирающуюся на подшипники. Два гидравлических цилиндра со штоками, установленными по бокам печи, обеспечивают поворот ее вокруг оси для слива металла (см. рис. 118). [c.246]

Не так просто обстоит дело в сложных системах, если последние снабжены специальными регуляторами для торможения процессов. Рассмотрим, например, систему, состоящую из отдельных, различающихся друг от друга частей (по температуре, давлению, составу и т. д.). Состояние такой системы не является, разумеется, состоянием полного термодинамического равновесия и должно поддерживаться действием каких-либо регуляторов — адиабати- [c.24]

Обратимое изменение состояния сложной изолированной системы означает следующее. Изолированная система состоит в самом общем случае из отдельных, отличающихся друг от друга частей (например, по температуре, давлению, составу и т. д.), которые в общем случае могут быть даже не связаны между собой. Энтропия, внутренняя энергия и объем системы в целом равны соответственно сумме энтропий, внутренних энергий и объемов, составляющих систему частей. Когда температура, давление, состав или какие-либо другие свойства разных частей системы различны, то состояние системы не является, естественно, состоянием полного термодинамического равновесия и должно поддерживаться действием различных регуляторов адиабатических перегородок, жестких стенок, полупроницаемых перегородок н т. п. Если действие регуляторов осуществляется достаточно медленно, т. е. квазистатически, так чтобы в любой момент времени каждая из частей системы находилась в локальном равновесии, а общая энтропия и объем системы сохраняли неизменные значения, то состояние системы будет изменяться обратимым образом. [c.98]

Обратимое изменение состояния сложной изолированной системы означает следующее. Изолированная система в общем случае состоит из отдельных, отличающихся одна от другой частей (например, по температуре, давлению, составу и т. п.), которые в общем случае могут быть не связаны между собой. Энтропия, внутренняя энергия и объем системы равны соответственно сумме энтропий, внутренних энергий и объемов, составляющих систему частей. Когда температура, давление, состав или другие свойства разных частей системы различны, то состояние системы не является, естественно, состоянием полного термодинамического равновесия и должно поддерживаться действием различных регуляторов (адиабатических перегородок, жестких стенок, полупроницаемых перегородок и т.п.). Если действия регуляторов доста- [c.127]

Позиционные регуляторы температуры обеспечивают ступенчатое переключение исполиительпых устройств и дискретные уровни питания объекта регулирования. При двухпозиционном регулировании объект регулирования может находиться в двух состояниях включенио л (потребляемая мощность Р = Я,) и выключенном (Р = О, рис. 4). Температура нагревателя при этом меняется по пилообразной кривой вокруг за- [c.470]

Характерное свойство изодромного регулятора заключается в следующем. Окончание процесса регулирования определяется, во-первых, тем, что пружина 10 принимает свободное, ненапряжённое состояние и ставит воспринимающий поршень 9 и втулку 4 в среднее положение. В то же время поршень сервомотора 12 и компенсирующий поршень 6 устанавливаются в положение, соответствующее нагрузке двигателя, поэтому общее количество жидкости, заключающееся между поршнями 6 и 9, изменяется сообразно нагрузке. Избыток или недостаток масла перетекает через игольчатый клапан 11. Другим условием, определяющим окончание процесса регулирования, является перекрытие трубки 13, соединяющей золотниковую камеру с сервомотором. Это достигается установкой золотника 3 против соответствующего окна в трубке 4, стоящей в среднем положении. Следовательно, золотник 3, а вместе с ним и муфта 14 устанавливаются по окончании процесса всегда в одном и том же положении. Основным свойством изодромного регулятора является абсолютно точное поддержание скоростного режима независимо от нагрузки машины. [c.521]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...