Монография посвящена решению проблемы построения быстродействующих систем электропривода и автоматики, обладающих низкой чувствительностью к вариациям параметров ее наиболее нестабильных или не имеющих достоверного математического описания звеньев. Создание таких систем возможно на основе разработанного в Ульяновском политехническом институте метода упреждающей коррекции.

Излагаются сущность метода и особенности его применения. Обосновано, что идея метода может быть положена в основу простых структурных методов расчета оптимальных параметров корректирующих устройств систем автоматического управления с общепринятым построением.

Книга рассчитана на инженерно-технических и научных работников, занятых проектированием и исследованием систем автоматизированного электропривода и автоматики, и может быть полезна студентам старших курсов соответствующих специальностей.

Предисловие

Вопросы повышения быстродействия всегда находятся в поле зрения разработчиков автоматизированных электроприводов и систем автоматики. Правильное решение в равной степени зависит, как от динамических свойств силовой, «неизменяемой» части, так и от эффективного управления ею, то есть от рационального построения управляющей или «изменяемой» части, которая представляет собой совокупность усилительных и корректирующих звеньев. В настоящее время, когда в совершенствовании силовой части достигнуты заметные успехи, так что стали доступными не только быстродействующие полупроводниковые преобразователи различных видов и назначений, но и, например, малоинерционные двигатели, обладающие значительной перегрузочной способностью (высокомоментные двигатели), особое значение при построении и расчете быстродействующих систем электропривода и автоматики приобретают вопросы рационального построения управляющей части, и в частности корректирующих устройств; так как зачастую из-за наличия «барьера неустойчивости» не всегда возможно реализовать потенциальное быстродействие, заложенное в силовой части.

В последние годы наиболее широкое распространение при построении быстродействующих электромеханических систем автоматического управления получил метод последовательной коррекции, реализуемый как в одноконтурных структурах, так и в структурах подчиненного регулирования. Этот метод прост, достаточно эффективен, его широкому распространению способствовало освоение промышленностью серийного выпуска системы функциональных элементов типа УБСР нескольких модификаций, разработанных научно-исследовательским институтом ВНИИэлектропривод.

ЛИТЕРАТУРА

1. Андреев В. П., Сабинин Ю. А. Основы электропривода. М., Госэнергоиздат, 1963.

2. Архангельский В. И. Системы реверсивных электроприводов. Киев, «Техника», 1972.

3. Башарин А. В. Расчет динамики и синтез нелинейных систем управления. М., -Госэнергоиздат, 1960.

4. Белова Д. А., Нетушил А. В. Абсолютная устойчивость систем с люфтом и упором. — «Автоматика и телемеханика», 1967, № 12.

5. Бертинов,А. И., Мизюрин С. Р., Скрыпник С. И. Синхронизированный электропривод постоянного тока. — В кн.: Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве, т. 1. М., «Энергия», 1971.

6. Бесекерский В. А., Орлов В. П., Полонская Л. В., Федоров С. М. Проектирование следящих систем малой мощности. М., Судпромгиз, 1958.

7. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М., «Наука», 1972.

8. Боровиков М. А., Инешин А. П. Магнитный усилитель с самонасыщением. А. С. № 212336 (СССР). — Опубл. в бюл.: "Открытия. Пром. образцы. Товарные знаки", 1968, № 9.

9. Боровиков М. А. Работа трехфазного магнитного усилителя на якорь двигателя постоянного тока. — В кн.: Автоматизированный электропривод производственных механизмов (Труды IV Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу), т. 1. М., «Энергия», 1966.

10. Боровиков М. А., Инешин А. П., Логинов Г. В. Способ компенсации запаздывания в системах автоматического регулирования. А. С. № 263016 (СССР). — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1970, № 7.

11. Боровиков М. А., Инешин А. П., Логинов Г. В. Способ компенсации запаздывания быстродействующих магнитных усилителей в системах автоматического регулирования. А. С. № 269261 (СССР). — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1970, № 15.

12. Боровиков М. А., Инешин А. П. Способ коррекции систем автоматического регулирования. — «Электричество», 1972, № 9.

13. Боровиков М. Я., Инешин, А. П. Применение упреждающей коррекции в обыкновенных линеаризуемых системах. — «Изв. вузов. Электромеханика», 1972, № 9.

14. Боровиков М. А., Инешин А. П., Каяндер Н. Д. Коррекция системы стабилизации скорости двигателя постоянного тока, управляемого потоком возбуждения. — "Электротехника", 1973, № 11.

15. Боровиков М. А., Инешин А. П. Двухтактный трансформатор постоянного тока. А. С. № 385226 (СССР). — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1973, № 25.

16. Боровиков М. А., Инешин А. П. Анализ качества линейных систем автоматического регулирования с запаздыванием. — «Изв. вузов. Электромеханика», 1974, № 5.

17. Боровиков М. А., Инешин А. П. Двухтактный магнитный усилитель. А. С. № 428529 (СССР). — Опубл. в бюл.: "Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки", 1974, № 18.

18. Боровиков М. А., Инешин А. П., Волкомирский K А., Каяндер Н. Д. Электропривод постоянного тока с управлением по возбуждению. А. С. № 432646 (СССР). — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1974, № 22.

19. Боровиков М. А., Лурье 3. Я., Найдис В. А. Некоторые вопросы синтеза структур быстродействующих электроприводов металлорежущих станков и других машин. — В кн.: Автоматизированный электропривод в промышленности (Труды VI Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу). М., «Энергия», 1974.

20. Боровиков М. А., Каяндер Н. Д., Дерксен П. Я. Автоматический регулятор частоты. А. С. № 451963 (СССР). — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1974, № 44.

21. Боровиков М. А., Инешин А. П. Реверсивное устройство управления двухобмоточным сериесным двигателем. А. С. № 454665 (СССР).— Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1974, № 47.

22. Боровиков М. А. Динамика системы стабилизации напряжения самовозбуждающихся синхронных генераторов с магнитными усилителями. — «Электротехника», 1975, № 1.

23. Боровиков М. А., Инешин А. П., Спичинецкий М. М. Реверсивный вентильный преобразователь. А. С. № 467435 (СССР). — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1975, № 14.

24. Боровиков М. А., Инешин А. П., Долинов В. И. Динамические свойства следящих систем с упреждающей коррекцией. — «Изв. вузов. Электромеханика», 1976, № 1.

25. Боровиков М. А., Инешин А. П., Сидоров Ю. Н., Дерксен П. Я. Быстродействующая система стабилизации частоты специализированного электромашинного преобразователя. — «Изв. вузов. Электромеханика», 1976, № 3.

26. Боровиков М. А., Инешин А. П., Найдис В. А. Сравнение структур широкорегулируемых электроприводов постоянного тока с последовательной и упреждающей коррекцией. — «Электричество», 1976, № 6.

27. Боровиков М. А. Система подчиненного регулирования параметров электропривода. Авторское свидетельство № 527809. — Опубл. в бюл.: «Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки», 1976, № 3.

28. Боровиков М. А. Применение упреждающей коррекции в следящих системах с люфтом. «Электричество», 1977, № 6.

29. Бородин Ю. И., Плотников В. Н. Расчет систем автоматического регулирования (САР). — «Автоматика и телемеханика», 1961, № 4.

30. Борцов Ю. А., Суворов Г. В. Методы исследования динамики сложных систем электропривода. М., «Энергия», 1966.

31. Вавилов А. А. Частотные методы расчета нелинейных систем. Л., "Энергия", 1970.

32. Вилесов Д. В., Рябинин И. А. Судовые самовозбуждающиеся синхронные генераторы. М., Воениздат, 1961.

33. Воронов. А. А. Основы теории автоматического управления, ч. I. ,М.— Л., «Энергия», 1965; ч. II, 1966; ч. III, 1970.

34. Гольдфарб Л. С. О некоторых нелинейностях в системах регулирования. — «Автоматика и телемеханика», 1947, № 5.

35. Догановский С. А. Вычислительные устройства в автоматических системах управления по возмущению. М., «Энергия», 1964.

36. Донской Н. В., Горчаков В. В. Системы управления вентильными преобразователями, реагирующие на среднее значение управляющего напряжения. — В кн.: Применение полупроводников в автоматизированном электроприводе, вып. 2. Информстандартэлектро, 1967.

37. Емельянов С. В. Системы автоматического регулирования с переменной структурой. М., «Наука», 1967.

38. Иванов В. А., Чемоданов Б. К., Медведев В. С. Математические. основы теории. автоматического регулирования. М., «Высшая школа>, 1971.

39. Ивахненко А. Г., Комаров Б. А. О возможности получения нулевой и отрицательной ошибки в системах стабилизации без связи по возмущению. — «Труды III Всесоюзного совещания по теории инвариантности», т. 1. М., «Наука», 1970.

40. Ивахненко А. Г., Зайцев Г. Ф. Эквивалентность следящих систем с комбинированным принципом регулирования и с принципом регулирования-по отклонению и дифференциальными связями. — «Труды III Всесоюзного. совещания по теории инвариантности», т. 1, М., «Наука», 1970.

41. Каган В. Г., Кочубиевский Ф. Л., Шyгpuн В. М. Нелинейные системы с тиристорами. М., «Энергия», 1968.

42. Кардашов А. А. Анализ качества систем авторегулирования методом понижения порядка дифференциального управления. — «Автоматика и телемеханика», 1963, № 8.

43. Ключев В. И. Ограничение динамических нагрузок электропривода.М., «Энергия», 1971.

44. Кокотович П. В. Метод точек чувствительности в исследовании и оптимизации линейных -систем управления. — «Автоматика и телемеханика», 1964, № 12.

45. Корн. Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., «Наука», 1974.

46. Красовский А. А., Поспелов Г. С. Основы автоматики и технической кибернетики. М., Госэнергоиздат, 1962.

47. Кривицкий С. О., Эпштейн И. И. Динамика частотно-регулируемых электроприводов с автономными инверторами. М., «Энергия», 1970.

48. Кулебакин В. С. Теория инвариантности автоматически регулируемых и управляемых систем. — «Труды I Конгресса ИФАК», т. 1, Изд-во-АН СССР, 1961.

49. Кулешов В. С., Лакота Н. А. Динамика систем управления манипуляторами. М., "Энергия", 1971.

50. Куропаткин П. В. Теория автоматического управления. М., «Высшая школа», 1973.

51. Лебедев Е. Я., Неймарк В Е., Пистрак М. Я., Слежановский О. В. Управление вентильными электроприводами постоянного тока. М., «Энергия», 1970.

52. Львов Е. Л. Магнитные усилители в технике автоматического регулирования. М., «Энергия», 1972.

53. Матвеев П.С., Плотников В.Н. Номограммы для анализа и синтеза систем автоматической стабилизации. — «Автоматика и телемеханика», 1959, № 7.

54. Мееров М. В. Синтез структур систем автоматического регулирования высокой точности. М., «Наука»,» 1967.

55. Менский Б. М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении. М., «Машиностроение», 1972.

56. Метод гармонической линеаризации в проектировании нелинейных систем автоматического управления. Под ред. Попова Е. П. и Топчева Ю. И. М., «Машиностроение», 1970.

57. Наумов B. H. Теория нелинейных автоматических систем. М., «Наука», 1972.

58. Осмоловский П. Ф., Голубь А. П. Компенсация влияния слабодемпфированных звеньев в системах автоматического управления. — "Труды III Всесоюзного совещания по теории инвариантности", т. 1. М., «Наука», 1970.

59. Пальтов И. П. Качество процессов и синтез корректирующих устройств в нелинейных автоматических системах. М., «Hayкa», 1975.

60. Петров Б. H. Принцип инвариантности и условия его применения при расчете линейных и нелинейных систем. — «Труды I Конгресса ИФАК», т. 1, Изд во АН СССР, 1961.

61. Попов Е. П. Прикладная теория процессов управления в нелинейных системах. М., «Наука», 1974.

62. Поспелов Г. С. Некоторые приемы повышения качества процессов регулирования и управления. — В кн.: Применение вычислительной техники для автоматизации производства. Под ред. Солодовникова В. В. М., Машгиз, 1961.

63. Рабинович Л. В., Петров Б. H. и др. Проектирование следящих систем. Под ред. Рабиновича Л. В. М., «Машиностроение», 1969.

64. Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М., «Наука», 1966.

65. Ройзен С. С., Стефанович Т. Х. Магнитные усилители в электроприводе и автоматике. М., «Энергия», 1970.

66. Рудаков В. В., Мартикайнен Р. П. Синтез электроприводов с последовательной коррекцией. М., «Энергия», 1972.

67. Сандлер А. С., Сарбатов Р. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. М., «Энергия», 1974.

68. Сиротин А. А. Автоматическое управление электроприводами. М., «Энергия», 1969.

69. Скворцов Г. В. Синтез корректирующих устройств судовых следящих систем. Л., «Судостроение», 1968.

70. Современные методы проектирования систем автоматического управления. Под ред. Петрова Б. Н., Солодовникова В. В., Топчеева Ю. И. М., «Машиностроение», 1967.

71. Сю Д., Мейер А, Современная теория автоматического управления и ее применение (перевод с англ.). М., «Машиностроение», 1972.

72. Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования. Под. ред. Солодовникова В. В. М., «Машиностроение», кн. 1, 2, 1967; кн. 3, 1969.

73. Фрер Ф., Ортенбургер Ф. Введение в электронную технику регулирования (перевод с нем.). М., «Энергия», 1973.

74. Фельдбаум А. А. Электрические системы автоматического регулирования. М., Оборонгиз, 1957.

75. Хлыпало Е. И. Нелинейные системы автоматического регулирования. Л., «Энергия», 1967.

76. Шипилло В. П. Автоматизированный вентильный электропривод. .М., «Энергия», 1969.