Минобрнауки Російської Федерації
Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
«Санкт-Петербурзький державний електротехнічний університет« ЛЕТІ »ім. В.І. Ульянова (Леніна) »
Кафедра Автоматики і процесів управління
Курсова робота
Моделювання розподілених систем управління
Виконала:
Ріхтер Д.
Санкт-Петербург
Зміст
1. Стан питання досліджень
.1Теоретіческіе відомості
.2 Загальний опис об'єкта управління
.3 Аналіз об'єкта управління
. Постановка завдання управління
. Синтез розподіленого високоточного регулятора (РВР)
.1 Методика синтезу РВР
.2 Синтез розподіленого регулятора для системи управління температурним полем багатошарової пластинки
. Аналіз роботи замкнутої системи управління
Висновок
Список використаних джерел
Додаток
1. Стан питання досліджень
. 1 Теоретичні відомості
Процеси, в довкіллю, нерозривно пов'язані з просторовими координатами і, як правило, їх моделі описуються рівняннями в приватних похідних. Безумовно, системний аналіз таких розподілених процесів пов'язаний ускладненням математичного апарату. Але, незважаючи на математичні складності, вдається досліджувати і використовувати для практичних цілей нові властивості розглянутих процесів, побудувати системи керуючі полями функцій виходу.
На сьогоднішній день можна виділити два напрямки дослідження розподілених процесів (систем).
Перший напрямок грунтується на тому, що існує аналітичне рішення математичної моделі, описуваної розглянутий процес. З теорії відомо, що для знаходження рішення математичної моделі об'єкта (визначення реакції об'єкта), описуваного рівняннями в приватних похідних, використовують розкладання за власними вектор-функцій оператора об'єкта (по деякому ортогональному базису). При цьому власні вектор-функції (просторові моди) формуються з урахуванням геометричних параметрів об'єкта та його граничних умов.
При розробці методів аналізу та синтезу розподілених систем управління зазвичай використовують такі підходи:
. Аналітичне конструювання оптимальних регуляторів для систем з розподіленими параметрами (АКОР для СРП)
Основною перешкодою на шляху застосування АКОР для СРП є трудність розв'язання інтегро-диференціального рівняння типу Риккати. Навіть якщо вдалося побудувати рішення інтегро-диференціального рівняння на основі власних вектор-функцій, залишається неясним, як апроксимувати кінцевим чином нескінченну систему диференціальних рівнянь, до вирішення якої зводиться рішення рівняння типу Риккати. Слід також зазначити труднощі вибору вагових функцій функціоналу оптимізації і складність рішення задачі спостереження.
Для вироблення керуючого впливу регулятором, синтезованим за методом АКОР, необхідно знати стан об'єкта управління, а вимірюванню, як правило, доступно стан обмеженого числа точок розподілених об'єктів (як правило, це точки установки датчиків), тому виникає завдання відновлення функції стану об'єкта, або завдання спостереження за результатами вимірювань.
. Структурний метод аналізу систем з розподіленими параметрами
Цей метод грунтується на тому, що реакція об'єкта на дельта-функцію, прикладену в деякій просторової точці області вхідного впливу в деякий момент часів представляється у вигляді функції Гріна або імпульсної перехідної функції. Введено поняття розподіленого блоку-пристрою, в якому виділені вхідна розподілена функція і розподілена функція виходу. Для опису складних взаємопов'язаних систем з розподіленими параметрами визначені операції з'єднання окремих блоків, а також отримані передавальна функція замкнутої розподіленої системи.
Проблема пошуку регуляторів в цьому випадку вирішується з використанням методу параметричного синтезу. Використовуючи цей метод, в літературі показано рішення великого класу практично значущих завдань, проте основною проблемою застосування методу параметричного синтезу залишається проблема існування параметрів регулятора обраної структури, які дозволяють поставлену задачу управління.
. Частотний метод синтезу розподілених регуляторів
Розробка цього методу стимулювалася необхідністю розвитку методів синтезу регуляторів для розподілених об'єктів, моделі яких визначаються з використанням ек...
