ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ СИНТЕЗУ ОДНОВИМІРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ДЛЯ ПРОЦЕСІВ З НАБУХАННЯМ

Abstract

Анотація. Досліджуються методи синтезу одновимірних систем керування для процесів з набуханням (зворотнім відгуком). Набухання, як динамічний процес, має специфічні характеристики, які ускладнюють застосування регуляторів зі зворотнім зв’язком. Хоча в інженерній практиці розповсюджений підхід апроксимації набухання як запізнення в задачах настройки ПІД регуляторів за моделлю, однак цей підхід має суттєві недоліки, які продемонстровані в роботі. Надано пояснення відмінностей між динамікою об’єктів з набуханням та запізненням з частотного погляду. Проаналізована проблема моделювання об’єктів з набуханням. Визначені методи, які дозволяють розв’язати задачу ідентифікації та проблеми, які можуть привести до неадекватного моделювання. Проаналізовані методи синтезу модифікованих ПІД регуляторів та регуляторів з двома ступенями свободи. Вказані недоліки таких регуляторів. Проведено аналіз динамічних властивостей системи керування при замиканні регулятора зворотним зв’язком з компенсатором Ліної для різних характерних моделей об’єктів з набуханням. Запропоновано ввести в компенсатор коефіцієнт настройки. Встановлено, що з цим коефіцієнтом стає можливим досягти за певними залежностями значення прямих та частотних критеріїв якості системи керування. Проведено порівняння систем керування з ПІ регулятором і компенсатором Ліної з введеним коефіцієнтом та системи керування з ПІД-подібним регулятором для характерних об’єктів з набуханням при різних коефіцієнтах настройки. Встановлені подібність і відмінність в залежностях критеріїв якості від коефіцієнта настройки в системах керування обох типів. Частотний аналіз та аналіз за полюсами цих систем керування показує, що в цілому система керування з компенсатором Ліної з введеним коефіцієнтом настройки компенсатора може забезпечити кращу компенсацію збурень. Запропоновані шляхи удосконалення та модифікації систем керування процесами з набуханням.

Keywords

• керування,
• під,
• регулятор,
• компенсатор,
• набухання,
• зворотний відгук,
• настройка,
• якість.