ДРОБОВІ ПРОПОРЦІЙНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФЕРЕНЦІЙНІ РЕГУЛЯТОРИ В ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИХ СИСТЕМАХ»

Анотація

Дробові пропорційно-інтегрально-диференційні регулятори в астатичних замкнених системах управління дозволяють істотно поліпшити динамічні показники за рахунок підвищення запасів стійкості при одночасному розширенні смуги пропускання контуру. Крім того, коли об'єкт може бути описаний дробовими диференційними рівняннями або в його математичної моделі присутнє статечні функції дробового порядку, такі регулятори точніше компенсують особливості об'єкта. Метою роботи є дослідження динамічних та статичних характеристик замкнених систем з дробовим порядком астатизму від 0.5 до 2. На підставі аналізу частотних характеристик і перехідних процесів таких систем запропоновано методи синтезу регуляторів для порядку астатизму як менше 1, так і більше 1. Визначено правила вибору структури регуляторів і необхідні передавальні функції регуляторів для типових об'єктів управління. Їх параметри обрано відповідно до запропонованих розрахункових залежностей. Це забезпечує обмеження перерегулювання на заданому рівні і швидкодію вище, ніж у систем з цілочисельним порядком астатизму. Знайдено наближені аналітичні вирази, що дозволяють розрахувати параметри регуляторів без попереднього розрахунку перехідних процесів. Описано спосіб обчислення вихідних сигналів регуляторів з дробовими інтегральними і диференціальними складовими, який можна застосовувати в мікропроцесорних системах управління. З урахуванням обчислювальної потужності сучасних процесорів це дає можливість застосовувати методи дрібово-інтегрального числення як для управління повільними процесами (в кліматичних установках, в системах заряду / розряду суперконденсаторів і акумуляторів з періодом квантування близько 1 с), так і у відносно швидких системах , наприклад, управління струмом в ланцюзі з котушкою індуктивності з урахуванням кривої намагнічування з періодом квантування 1-10 мс.