СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОДВОДНОГО ОБЪЕКТА
Ключевые слова:
Гидропривод, устойчивость, синтез систем управления, комбинированное управление;, цифровое перепроектирование, период дискретизации по времениАннотация
Представлены результаты разработки и синтеза гидравлической системы стабилиза-
ции подводного объекта. Для полноты и точности математического моделирования в гид-
равлической системе учтены силы сухого трения между поршнем и стенками гидроцилиндра,
силы сухого трения между штоком и гидроцилиндром, которые в сумме определяют общую
силу сухого трения в активном гидроцилиндре, общее силы сухого трения в пассивном гидро-
цилиндре, ускорения движения. Также учтены приведенная масса системы блоков и полиспа-
ста, массы подвижных частей активного и пассивного гидроцилиндров. После расчета массовых и динамических характеристик гидравлической системы стабилизации было проведено
математическое моделирование разработанной системы. В процессе разработки и синтеза
системы были учтены особенности и типовые нелинейности входящих в состав системы
гидравлической и пневматической частей, такие как расходная характеристика гидрорас-
пределителя золотникового типа, малые расходы утечек и сжатия в рабочих полостях ак-
тивного гидроцилиндра. При проектировании был принят адиабатический характер процес-
са в пневмогидровытеснителе, поскольку реакция и движение гидравлической системы ста-
билизации происходит достаточно быстро, в виду чего тепловой обмен с окружающей сре-
дой будет пренебрежимо мал. В процессе синтеза математической модели системы учиты-
вается нелинейность коэффициента упругости троса. Проведено исследование устойчиво-
сти математической модели системы стабилизации и проведен синтез системы управления
гидравлической частью системы с использованием ПИД-регулятора. Расчет параметров
ПИД-регулятора произведен с применением стандартной методики расчета. Поскольку ре-
зультат работы системы стабилизации при таком синтезе системы управления сильно
зависел от сигнала возмущения, было принято решение повысить инвариантность системы
по отношению ко входному сигналу путем введения комбинированного управления. Такое
улучшение системы оказалось достаточным для повышения качества работы математиче-
ской модели гидравлической системы стабилизации. Проведено цифровое перепроектирова-
ние регулятора, учтены особенности работы аналого-цифровых преобразователей датчи-
ков. Результаты моделирования показали работоспособность такой системы управления
