Русская версия English version

Обоснование фиксированной настройки системы позиционирования для электромехатронного модуля

С.К. Лебедев, А.Р. Колганов, Н.Е. Гнездов

Вестник ИГЭУ, 2017 г. выпуск 1, сс. 40—46

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: Использование электромехатронных модулей во многих случаях внедрения характеризуется тем, что параметры механики либо изменяются, либо определить их затруднительно. Основной тренд в решении этой проблемы – использование дополнительных контуров идентификации и адаптации. Возможен вариант в использовании регуляторов со сложной алгоритмической конструкцией на основе нейронных сетей, нечеткой логики и генетических алгоритмов. Такие решения не всегда подходят для случаев, где требуется высокое быстродействие и конкурентоспособная цена. Системы позиционирования электромехатронных модулей, настроенные на динамику Бесселя, обладают простыми по структуре регуляторами положения. В этой связи теоретическое и практическое обоснование фиксированной настройки регуляторов на определенное значение приведенной инерции механики представляется актуальным и составляет предмет настоящего исследования.

Материалы и методы: Анализ характеристик статических и астатических систем позиционирования выполнен на основе методов современной теории автоматического управления с учетом требований, обусловленных областью практической реализации электромехатронной системы. Характеристики систем позиционирования получены с помощью средств символьной математики MathCAD и моделирования в среде Simulink (Matlab) с использованием инструментов Linear Analysis.

Результаты: На основе методов классического анализа систем управления и возможностей компьютерной математики обоснованы возможность и эффективность фиксированной настройки статических и астатических регуляторов систем позиционирования электромехатронных модулей с жесткой механикой при изменении параметров инерции механики в широких пределах.

Выводы: Рекомендации о фиксированной настройке статических и астатических регуляторов положения на максимальное значение приведенной инерции механики получили теоретическое обоснование. Системы позиционирования электромехатронных модулей с такой настройкой демонстрируют стабильность характеристик.

Ключевые слова: системы управления, электропривод, регуляторы положения, характеристический полином, фиксированная настройка, система позиционирования.

Список литературы на русском языке: 

1. Терехов В.М., Осипов А.И. Системы управления электроприводов. – М.: Изд. центр «Академия», 2005. – 304 с.

2. Глазунов В.Ф., Лебедев С.К., Гнездов Н.Е. Многосвязные электромеханотронные системы с нежесткой механикой / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново, 2013. – 224 с. 

3. Колганов С.К., Лебедев С.К. Современные методы управления в электромеханотронных системах. Разработка, реализация, применение. – Иваново, 2012. – 256 с.

4. Булгаков А.Г., Воробьев В.А. Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление. – М.: СОЛН-ПРЕСС, 2007. – 488 с.

5. Лебедев С.К. Электромеханические системы позиционирования: Расчет кинематики и динамики манипуляторов промышленных роботов: учеб. пособие / Иван. гос. энерг. ун-т. – Иваново, 2003. – 120 с.

6. Анисимов А.А., Тарарыкин С.В. Аполонский В.В. Параметрическая оптимизация электромеханических систем с регуляторами и наблюдателями состояния // Вестник ИГЭУ. – 2016. – Вып. 2. – С. 21–26.

7. Ишматов З.Ш. Микропроцессорное управление электроприводами и технологическими объектами, полиномиальные методы. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. – 278 с.

8. Тарарыкин С.В. Структурно-параметрический синтез инвариантно-робастных систем управления: учеб. пособие / Иван. гос. энерг. ун-т. – Иваново, 2014. – 120 с.

9. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. – М.: Мир, 1984. – 320 с.

10. Лебедев С.К., Колганов А.Р. Регуляторы положения систем позиционирования с динамикой Бесселя для электромехатронных модулей // Вестник ИГЭУ. – 2015. – Вып. 6. – С. 41–47.

Ключевые слова на русском языке: 
системы управления, электропривод, регуляторы положения, характеристический полином, фиксированная настройка, система позиционирования
Ключевые слова на английском языке: 
control systems, electric drive, position regulators, characteristic polynomial, fixed setting, positioning system
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2017.1.040-046
Количество скачиваний: 
68