Влияние параметров электрических исполнительных механизмов на процесс идентификации динамики объекта управления

Abstract

Контуры управления технологическими параметрами могут использовать различное оборудование при технической реализации. При настройке регуляторов данных систем и их моделировании необходимо брать во внимание как линейные, так и нелинейные свойства объектов. При использовании в системах управления электрических приводов для перемещения регулирующего органа необходимо брать во внимание наличие существенных нелинейностей, которые могут сильно влиять на процесс, в том числе и при идентификации. Для оценки влияния нелинейных свойств электрических приводов исполнительных механизмов проведено имитационное моделирование при различных параметрах объекта и нелинейных свойствах привода. Скорость перемещения исполнительного механизма была фиксированной, в то время как динамика объекта управления второго порядка менялась таким образом, чтобы он был либо быстрее, либо медленнее исполнительного механизма. Кроме этого, варьировалось соотношение между постоянными времени объекта управления. Поскольку объект имеет нелинейные характеристики, то идентификация выполнялась при нескольких вариантах сигнала задания. Идентификация проводилась путем минимизации среднеквадратического отклонения между исходной кривой разгона нелинейного объекта и передаточной функцией второго и третьего порядков. Анализ результатов аппроксимации показал, что нелинейные свойства исполнительного механизма оказывают существенное влияние на процесс идентификации динамических свойств, пока постоянная времени объекта не становится много больше динамики исполнительного механизма. Рациональный порядок передаточной функции аппроксимации объекта управления также определяется соотношением между динамикой исполнительного механизма и динамикой объекта управления. Для линеаризации нелинейных свойств исполнительного механизма стоит вводить в передаточную функцию звено запаздывания.