Регуляторы с прямой связью для переменных состояния

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]

В разд. 8.2 было описано, как можно сформировать постоянные внешние возмущения с помощью начальных условий в расширенных моделях состояния. Для того чтобы управлять постоянными возмущениями, вектор управляющих переменных и (к), определяемых уравнением (8.2-12), должен формироваться из вектора состояния Е (к) в регуляторе состояния и из векторов состояния 7(к) — (к) в пропорциональном регуляторе с прямой связью. Однако, поскольку в этом случае эти переменные состояния не могут быть измерены, их следует восстановить с помощью наблюдателя. В дальнейшем, как и в предыдущем разделе, будем считать, что входные и (к) и выходные переменные у (к) измеряются точно. Расширенный вектор состояния х (к) полной системы, описываемый уравнениями (8.2-14) и (8.2-15) с учетом введенных в (8.2-13) обозначений, содержит все переменные состояния объекта и моделей возмущений. Уравнением наблюдателя для такого вектора состояния будет [c.165]

В отличие от систем управления с прямой связью системы управления с обратной связью позволяют не только уменьшить влияние внешних возмущений на выходную переменную, но и снизить влияние изменения параметров объекта на качество управления по регулируемой координате. Для иллюстрации этого хорошо известного свойства [10.1] рассмотрим регулятор с прямой связью и регулятор с обратной связью, изображенные на рис. 6.1 и 6.2 соответственно. Далее будем использовать следующие обозначения Ор (г) — передаточная функция объекта управления, Оц(г) — передаточная функция регулятора с обратной связью, Оа (г) — передаточная функция регулятора с прямой связью. Обе системы синтезированы для номинального вектора параметров объекта Вд, так что при одном и том же сигнале управления у(к) выходные сигналы у (к) в обеих системах будут идентичны. Предположим, что объект Ор(г) является асимптотически устойчивым, в результате чего после затухания свободных движений в системах перед подачей сигнала управления оба объекта находятся в одинаковом установившемся состоянии. Передаточная функция замкнутой системы с обратной связью в номинальной рабочей точке определяется соотношением [c.199]

В работе [10.8] на стр. 132 было показано, что уравнение (10.1-6) при подстановке К (г) вместо Н (г) определяет параметрическую чувствительность выходной переменной у(к)=с х(к) разомкнутой системы с регулятором состояния. Оптимальные регуляторы состояния для непрерывных сигналов всегда характеризовались меньшей по сравнению с регуляторами с прямой связью параметрической чувствительностью во всем диапазоне частот ([10.2] [8.4], стр. 314 [10.8], стр. 126). Регуляторы состояния с наблюдателями и дискретные регуляторы состояния этому правилу не подчиняются ([8.4], стр. 419, 520). [c.201]

До сих пор при исследовании методов синтеза регуляторов и алгоритмов управления предполагалось, за исключением регуляторов состояния, что входной сигнал объекта управления и зависит только от регулируемой переменной у. При этом получается одноконтурная система. Однако в гл, 14 было показано, что введение в одноконтурную систему дополнительных связей по измеряемым переменным — например, по сигналам внешних воздействий или возмущений—позволяет улучшить качество управления. Системы управления, использующие кроме основной обратной связи дополнительные, называют связными системами управления. Обзор непрерывных систем управления такого типа содержится, например, в работах [5.14], [16.2], [16.3]. К основным структурным классам связных систем относятся каскадные системы управления, системы со вспомогательными обратными связями по регулируемым переменным и системы с прямыми связями. [c.289]

РЕГУЛЯТОРЫ С ПРЯМОЙ связью для ПЕРЕМЕННЫХ СОСТОЯНИЯ [c.306]

Если переменные состояния х(к) непосредственно измеряются, то отклонения переменных состояния х (к) будут учтены при формировании сигнала управления с помощью регулятора состояния (8.1-33) и (к) = — Кх (к) с запаздыванием на один такт, так что при использовании регулятора состояния дополнительной цепи прямой связи не требуется. При косвенном измерении переменных состояния измеряемые возмущения V (к) могут быть добавлены к наблюдателю. Для наблюдателей рис. 8.7.1 или рис. 8.7.2 алгоритм регулятора с прямой связью имеет вид [c.306]

Коэффициенты регулятора (их число равно pxm), однако, нельзя определить однозначно, задавая m коэффициентов а- характеристического уравнения. Поэтому необходимо задать дополнительные требования. Как показано в [2.22], выбор определенного вида структуры матрицы К или Р упрощает вычисление коэффициентов а,. Например, для введения обратной связи можно использовать только переменные состояния главного элемента передачи или кроме них учитывать перекрестные связи при формировании прямых связей. В такой упрощенной структуре можно однозначно определить коэффициенты регулятора, задавая коэффициенты щ характеристического уравнения. Другие подходы к синтезу регуляторов с заданным расположением полюсов описаны, например, в работе [2.19]. [c.344]

На основе идентифицированных моделей объектов управления с помощью пакета программ AD A были синтезированы различные системы управления [30.1], [30.2]. Управляющей переменной является расход жидкого топлива, а главной регулируемой переменной служит содержание сухого вещества. Введение обратной связи лишь по регулируемой переменной не в состоянии обеспечить нужное качество управления введение же обратных связей по температурам газа 4м и дд значительно его улучшает. На рис. 30.2.5 приведены результаты моделирования двухкаскадной системы управления с тремя ПИД-регуляторами и системы с регулятором состояния и наблюдателем при ступенчатом изменении скорости шнекового транспортера. Лучшее качество управления (с точки зрения степени демпфирования и числа колебаний) обеспечивается с помощью регулятора состояния. Значительное улучшение качества управления может быть достигнуто с помощью алгоритма второго порядка Gpj с прямой связью (рис. 30.2.5, б). Этот алгоритм использует информацию о скорости вращения шнека п и управляет расходом топлива. По ряду практических соображений двухкаскадная система управления была реализована на управляющей ЭВМ SIEMENS 310 К (простота передачи на другие установки, наглядность для операторов, наличие пакета генерации программ S1MAT С). [c.495]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...