Статья

Название статьи КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД УЧЕТА ВЛИЯНИЯ ВРЕМЕННЫХ ЗАДЕРЖЕК СИГНАЛОВ В УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Автор Л.К. Самойлов
Рубрика РАЗДЕЛ II. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМЫ
Месяц, год 04, 2016
Индекс УДК 621.82
DOI
Аннотация Временные задержки в системе управления можно разделить на три группы: задержки в блоках ввода сигналов датчиков; задержки в модуле реализации алгоритма управления; задержки в блоках вывода сигналов исполнительных устройств. Влияние задержек можно рассматривать с учетом алгоритмов управления и отдельно в цепях прохождения сигналов к модулю реализации алгоритма управления. В статье рассматривается второй подход к оценке влияния задержек. Задержки в модуле реализации алгоритма управления могут суммироваться с задержками сигналов управления в одноименных блоках вывода. Временные задержки сигналов датчиков и исполнительных устройств в блоках системы управления можно или компенсировать, или учитывать их влияние на процессы управления. Существует классический метод компенсации влияния задержек, когда в цепи с задержками устанавливаются дополнительные устройства, называемые экстраполяторами. Экстраполяторы строятся на основе экстраполирующих полиномов, в частности, полинома Лагранжа. Платой за компенсацию влияния задержек являются дополнительные методические и инструментальные погрешности экстраполяторов, которые зависят от порядка используемого полинома. Эти погрешности добавляются к существующим погрешностям цепей системы управления, увеличивая общую погрешность системы. В работе обращается внимание на возможность плавного перехода от классического метода компенсации влияния задержек к методу учета их влияния, который по аналогии называется классическим. Экстраполяторы нулевого порядка представляют собой регистры, которые стоят на входах и выходах модуля реализации алгоритма управления, даже если в системе управления не обращается внимание на задержки сигналов. На основании этого вывода в работе предлагается классический метод учета влияния задержек: задержки считаются равными нулю, но в каждом канале блоков ввода – вывода учитывается дополнительная погрешность, равная погрешности экстраполятора нулевого порядка за время задержки информации данного канала. Полученный результат позволяет проектировать систему управления с исходными данными, в которых учтено влияние задержек. Это исключает необходимость моделирования системы управления с задержками.

Скачать в PDF

Ключевые слова Системы управления; учет задержек сигналов; экстраполяция нулевого порядка
Библиографический список 1. Парк Дж. Маккей С. Сбор данных в системах контроля и управления: практическое руководство. – М.: ООО «Группа ИТД», 2006. – 504 с.
2. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. – М.: Горячая линия – Телеком, 2009. – 608 с.
3. Самойлов Л.К. Алгоритмы работы аналоговых интерфейсов цифровых систем управления и контроля // Известия Высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. – 2012. – № 5 (168). – C. 66-72.
4. Самойлов Л.К. Выбор тактирующей частоты аналоговых интерфейсов цифровых систем управления // Труды конференции «Актуальные проблемы современности: человек, общество, техника» (АПС_12). – Таганрог, 2012. – Ч. 3. – C. 47-54.
5. Самойлов Л.К. Алгоритм оптимизации программы размещения команд опроса датчиков в аналоговом интерфейсе систем управления и контроля // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 2 (139). – C. 162-168.
6. Delphine Bresch-Pietri, Jonathan Chauvin, and Nicolas Petit. Adaptive control scheme for uncertain time-delay systems // Automatica. – 2012. – No. 48 (8). – P. 1536-1552.
7. Fridman E. Stability of systems with uncertain delay: a new complete Lyapunov-Krasovskii Functional // IЕЕЕ Transaction on Automatic Control. – 2006. – No. 51. – P. 885-890.
8. He Y., Wang Q.-G., Lin C., and Wu M. Delay-range-dependent stability for systems with timevarying delay // Automatica. – 2007. – No. 43. – P. 371-376.
9. Kao C.Y. and Rantzer A. Stability analysis of systems with uncertain time-varying delay // Automatica. – 2007. – No. 43. – P. 959-970.
10. Sename O. Is a mixed design of observer-controllers for time-delay systems interesting? // Asian Journal of Control. – 2007. – No. 9 (2). – P. 180-189.
11. Yue D. and Han Q.L. Delayed feedback control of uncertain systems with time-varying input delay // Automatica. – 2005. – Vol. 41. – P. 233-240.
12. Крушель Е.Г., Степанченко И.В. Информационное запаздывание в цифровых системах управления: монография. – Волгоград: ВолГТУ, 2004. – 124 с.
13. Самойлов Л.К. Промежуточное восстановление сигналов датчиков в системах управления // Авиакосмическое приборостроение. – 2013. – № 5. – C. 3-15.
14. Баранов Л.А. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления. – М.: Энергоатомиздат,1990. – 304 с.
15. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: В 2-х т. Т. 1. – М.: Мир, 1983. – 312 с.
16. Crochiere R.E., Rabiner L.R. Interpolation and Decimation of digital signals // A Tutorial Review, Proceedings of the IEEE. – March 1981. – Vol. 69, No. 3. – Р. 300-332.
17. Цикин И.А. Дискретно-аналоговая обработка сигналов. – М.: Радио и связь, 1982. – 160 с.
18. Самойлов Л.К., Чернов А.М. Аналитическое представление восстанавливающего оператора при интерполяции по Лагранжу // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2009. – № 2 (91). – C. 233-236.
19. Самойлов Л.К. Обобщенное неравенство Бернштейна для сигналов с протяженным спектром // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. – 2012. – № 3 (Вып. 41).
20. Самойлов Л.К. Итерационные алгоритмы выбора частоты дискретизации аналоговых сигналов в цифровых системах управления и контроля // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 2 (127). – C. 43-53.

Comments are closed.