Сравнительное исследование эффективности ПИ- и робастных регуляторов при построении следящих систем высокой точности

Рассмотрена задача достижения наибольшей добротности при построении следящей системы высокой точности с упругим двухмассовым электромеханическим объектом. Исследуется типовая двухконтурная структура с внутренней скоростной системой и внешним следящим контуром с пропорциональным регулятором. Основные усилия связаны с получением наилучшей грубой динамики скоростной системы. С этой целью использовано робастное управление на основе H∞-теории. Для демонстрации преимуществ системы с робастным управлением построена следящая двухконтурная система сравнения с ПИ-регулятором во внутреннем контуре на основе принципа подчиненного регулирования. Исследуется устойчивость следящей системы с целью нахождения наибольшей добротности, при которой сохраняется робастность по отношению к вариациям параметров электромеханического объекта. Робастность качественно оценивается сохранением показателей качества динамики при изменении параметров электромеханического объекта – жесткости механической связи двигателя и приводимого им механизма, а также момента инерции второй массы двухмассовой системы. Сравнительное моделирование показало эффективную отработку следящей системой с робастным регулятором возмущений (детерминированных и случайных процессов), а также улучшение динамической точности при отработке тестовых сигналов (ступенчатого и синусоидального).

Авторы: Н. Д. Поляхов, Д. Ф. Нгуен, В. Б. Второв, В. Е. Кузнецов, И. А. Приходько, А. Д. Стоцкая

Направление: Автоматизация и управление

Ключевые слова: ПИ-, ПИД2-регулятор, робастное управление


Открыть полный текст статьи