Zamonaviy nazorat strategiyasi
An'anaviy AC servo vosita qo'zg'aysan boshqarish strategiyasi asosan nazorat qilinadigan ob'ekt modelining aniqlanishi, o'zgarmasligi va chiziqli bo'lishi sharti bilan ishlatiladi va ish sharoitlari va operatsion muhiti barqaror ravishda aniqlanadi. Biroq, AC doimiy magnit sinxron motorning dinamik matematik modeli chiziqli bo'lmagan, kuchli bog'langan, vaqt o'zgaruvchan ko'p o'zgaruvchan tizimdir. Ishlashning yuqori talablari bo'lgan hollarda turli xil doğrusal bo'lmagan effektlar, ob'ektning tuzilishi va parametrlari o'zgarishi va operatsion muhitdagi o'zgarishlarni hisobga olish kerak. Atrof-muhitning buzilishi kabi vaqt-o'zgaruvchan va noaniq omillar. Zamonaviy nazorat nazariyasini ishlab chiqish va tadbiq qilish, ma'lum darajada, klassik nazorat nazariyasining kamchiliklarini vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadigan chiziqli bo'lmagan stokastik tizimga to'g'ri keladi.
(1) To'g'ridan-to'g'ri Turk nazorat qilish
To'g'ridan-to'g'ri Turk nazorati nazariyasi 1980 yilda Ruhr universiteti professori M. depenbrock va yapon olimi i.takahash tomonidan tavsiya etilgan yuqori samarali AC motorni boshqarish strategiyasidir. Boshqarish strategiyasi, shuningdek, nazorat qilinadigan ob'ektning aniq matematikasiga ham asoslangan. Model, vektor nazoratidan farqli o'laroq, AC vosita matematik modelini murakkab koordinatalarsiz stator koordinata tizimida to'g'ridan-to'g'ri tahlil qiladi. Stator sohasi yo'nalishi qabul qilinib, ajratilmagan oqim talab qilinmaydi va moment va oqim aloqasi stator tokini tork va ogohlantiruvchi tarkibiy qismlarga ajralib ketishini oldini olish uchun ikkita pozitsiya nazorat qilish bilan to'g'ridan-to'g'ri nazorat qilinadi va inverterni tanlang. Torkning yuksak dinamik ishlashiga erishish uchun torkning tezkor ta'siriga e'tibor qarating. Rotor parametrlari ta'sir qilmaydigan, stator oqimi aloqasini to'g'ridan-to'g'ri Turk nazorat qilish sohasi yo'nalishini ishlatadi. Stator qarshiligining ma'lum ekanligi kuzatilishi mumkin va vosita parametrlariga sezgir emas.
To'g'ridan-to'g'ri moment nazorat qilish texnologiyasi induksion vosita inverterini boshqarish sohasida muvaffaqiyatli qo'llanildi va abb bir qator mahsulotni ishlab chiqdi. Shu bilan birga, doimiy magnit sinxronlash motorini qo'llashda, to'g'ridan-to'g'ri moment nazorat qilishda hali ham ba'zi muammolar mavjud. To'g'ridan-to'g'ri Turk nazorati magnit zanjirning histerezisidan foydalanadi va vosita momenti pulsatsiyalanadi, bu esa motorning ishtiyoqini to'g'rilaydi. To'g'ridan-to'g'ri moment nazorat qilish, oqim aloqasi va momentni kuzatishi kerak. Past tezlikda aniqlik past bo'ladi, natijada zaif ishlaydigan vosita ishlashi va kichik vosita tezligi. Dvigatelning kichkina stator indüktansiyasiga bog'liq holda, dvigatelning boshlanishi va yuk o'zgarishi natijasida oqimning ta'siri juda katta, oqim aloqasi va moment almashinuvi katta bo'ladi. Bunga qo'shimcha ravishda, oqim aloqasining boshlang'ich pozitsiyasi vosita harakatsiz bo'lsa, uni hisoblab bo'lmaydi, chunki vosita ishga tushishi qiyin. Uyda va chet eldagi ba'zi olimlar so'nggi yillarda doimiy magnit sinxronlash motorni to'g'ridan-to'g'ri tekshirib turadigan boshqaruv strategiyasini ishlab chiqishda va takomillashtirishda davom etishsa-da, bu nazorat qilish sxemasi AC servo qo'zg'aysan texnologiyasi talablarini qondirish qiyin.
(2) Slayd rejimi o'zgaruvchan tuzilmalar nazorati
Argumentlar strukturasi nazorati cheksiz tekshiruvlar toifasiga kiradi va uning noinsoniyligi nazoratning uzilishliligi, ya'ni tizimning "tuzilishi" ni o'zgartiruvchi o'zgarish xarakteristikasi kabi ko'rinadi. Slayd rejimi o'zgarmaydigan strukturasini boshqarish tizimning matematik modelini bilish shart emas. Shu sababli o'zgaruvchan struktura nazorati tezkor javobning afzalliklariga, parametrlarga beparvolikka va bezovtalik o'zgarishiga ega bo'lishiga va onlayn identifikatsiyalash va dizaynga ehtiyoj sezmasligi uchun faqatgina tizim parametrlari va o'zgarishlarini taxmin qilish kerak. Tartibni va ajratishni kamaytirish funktsiyasi bilan, sistema toymasin holat holatiga kirganida, sistemaning holatini uzatish tizimining tashqi parametrlari va tashqi o'zgarishlariga ta'sir qilmaydi, lekin kalitning tekisligi , to'liq o'zini o'zi moslashuvchanligi va mustahkamligi bilan, shuning uchun surish rejimi nazorati doimiy magnit sinxronlash motorli servo tizimda muvaffaqiyatli qo'llanildi. Biroq, bang-bang nazoratidan kelib chiqqan holda, suhbatlashish muammoni muqarrar ravishda yuzaga kelmoqda, va shivirlash muammosi kayar rejim o'zgaruvchilari tarkibini keng qo'llashda katta qiyinchilik tug'diradi. Ayni paytda, AC servo motor tizimida yuqori tartibli surish rejimi tuzilishi va filtrlash jarayonini qo'llash kabi surma rejimi tuzilishini o'zgartirish orqali kaymalar rejimi o'zgarmaydigan struktura nazorati tufayli yuzaga kelgan chalkash muammosi muayyan darajada hal qilinadi.
(3) Adaptiv nazorat
1950-yillarning boshlarida Goll-Xu tomonidan adaptiv nazoratni taklif qilishgan. Teskari aloqa tekshiruvini identifikatsiya qilish nazariyasi bilan birlashtiradi va nazorat qilinadigan ob'ektning xususiyatlariga, tuzilish va atrof-muhitdagi buzilishlarning tizimdagi ta'siri yoki nazorat qilinadigan jarayonning ko'plab parametrlari bo'lmaganida yoki bu parametrlar normal faoliyatda bo'lishini taklif qiladi. O'zgarishlar, ayniqsa sekin o'zgaruvchilar mavjud bo'lsa, nazorat qilinadigan ob'ektni sozlashni bajarish uchun muayyan ishlash ko'rsatkichlarini qidirib optimallashtiriladi.
Hozirgi vaqtda qo'llaniladigan adaptiv usullar namunaviy mos yozuvlar moslashuvchan, parametrlarni aniqlashning o'z-o'zidan tuzatish nazorati va turli yangi ishlab chiqilgan chiziqli bo'lmagan adaptiv nazoratdir. Model mos yozuvlar moslashtirilgan nazorat qilish tizimi tekshirish ob'ektining aniq matematik modelini talab qilmaydi va parametrlarni aniqlashni talab qilmaydi. Asosiy muammo - bu tizimning barqarorligini ta'minlash uchun xato signalini nolga tenglashtiradigan adaptiv parametrlarni sozlash to'g'risidagi qonunni ishlab chiqishdir. Asosiy afzallik, bu amalga oshirish oson va tez. Biroq, adaptiv algoritmda, masalan, matematik model va noqulay amaliyotda ba'zi muammolar mavjud, bu esa nazorat tizimini murakkablashtiradi. Masalan, parametrlarni aniqlash va tuzatish vaqtni oladi. Tezroq parametr o'zgarishi mumkin bo'lgan tizimlar uchun boshqaruvning ishlashi tizimning hisoblash tezligidan katta ta'sir ko'rsatadi. Ko'pincha 32 bitli raqamli signal protsessorlari (DSP) yoki dasturlashtirilgan maydon eshiklari (fpga) tomonidan qo'llaniladigan AC servo drayvlarida dastur tizimining uskunalari yuqori bo'lishi kerak.
(4) Doğrusal bo'lmagan geribildirim lineerizasyon nazorat qilish
Teskari aloqa liniyasi - bu doğrusal bo'lmagan nazorat usulidir. Asosiy g'oya doğrusal bo'lmagan tizim algebrasini linear tizimning barcha (yoki bir qismi) tizimiga aylantirishdir, shunda linear tizimning ko'nikmalari qo'llanilishi mumkin. U bilan oddiy laynerizatsiya o'rtasidagi asosiy farq, sistemaning linear yaqinlashishi bilan emas, balki davlatning o'tish va qaytarib yuborilishi yo'li bilan geribildirim doğrusalleştirilmesidir. So'nggi yillarda chiziqli bo'lmagan nazorat tizimlarining nazariy tadqiqotlari natijalari shuni ko'rsatadiki, nochiziqli holatlar va muvofiq koordinata almashinuvi muayyan sharoitlarda afinalik bo'lmagan xarakterli tizimni aniq yo'naltirish uchun ishlatilishi mumkin, va bu holatning nazorat tizimi nazorat qilish tizimini kafolatlashi mumkin. Barqarorlik va yaxshi dinamik sifat. Haqiqiy qayta izlanishlar lineerizatsiya qilish uslubiga asoslanib doimiy magnit sinxronlash motorning linearizatsiyalangan boshqaruv modeli o'rnatiladi. Orqaga besleme liniyasi tekshirilgandan so'ng, D va q o'qlarining ajratish nazorati amalga oshirilishi mumkin, mavjud tomosha qilish ko'rsatkichlari yaxshi va tork javob tezda. Tezlik qadamiga javob berish, statik farqlar, kichik hajmli va qisqa o'tish jarayoni bo'lmagan holda, asta-sekin ma'lum bir qiymatga yaqinlashishi mumkin.
(5) aqlli nazorat strategiyasi
Klassik yoki zamonaviy boshqaruv strategiyasi vositaning matematik modeliga tayanadi va murakkab va noaniq tizimlarning boshqaruv muammolarini tubdan hal qilmaydi. Aqlli boshqaruv strategiyasi chiziqli bo'lmagan xususiyatlarga ega va murakkab boshqaruv ob'ektlari, muhitlari va vazifalari bilan tizimlarni hal qilishi mumkin. Matnni boshqaruv nazorat qilinadigan ob'ekt modeliga bog'liqlikni yo'qotadi va faqat haqiqiy ta'sirga qarab nazorat qiladi. Tekshiruvda tizimning noaniqligi va noaniqligi echilishi mumkin.
Matnni nazorat qilish strategiyalari orasida loyqa nazorat, neyron tarmoqlarini boshqarish, mutaxassis tizimini boshqarish va mustahkam nazorat qilish va genetik algoritmlarni boshqarish kiradi. Loyqa nazorat qilish va neyron tarmoqlarini boshqarish strategiyalari doimiy magnit sinxronlashtiruvchi vosita servo tizimini qo'llashda yetarli.
(6) bulaniq nazorat
Loyqa tekshirish loyqa agregatlar, loyqa lingvistik parametrlarga va loyqa mantiqiy fikrlashga asoslangan kompyuterning soni tekshiruvidir. Loyqa nazorat matematikani va bulaniqlikni birlashtiradi va loyqa siljishlar, loyqa lingvistik o'zgaruvchilar va loyqa aqoidni nazariy asos sifatida birlashtiradi, ya'ni har kuni odamlar tomonidan ishlatiladigan tushunchalardagi noaniqlikni aniqlash, , tizimni nazorat qilish uchun mashinasozlik simulyatsiyasidan foydalangan holda, tajribali mutaxassislar va mutaxassislarni boshqarish tajribasini va usulini aniq tarzda taqqoslash mumkin.
Loyqa fikrlash aniq matematik modellarga bog'liq emas. Haqiqiy tizimning kirish va chiqish ma'lumotlariga ko'ra, tizim operatorlarning ish tajribasiga asoslangan holda real vaqt rejimida nazorat qilinishi mumkin. Shuning uchun, u nonlineer tizimlarning boshqaruv muammolarini hal qilish uchun javob beradi; Yaxshi yopishqoqlik va kuchli moslashuvchanlik, vaqtni o'zgartirish va vaqtni uzaytiruvchi tizimlarga mos keladi. Biroq loyqa tekshirishning o'z-o'zini bilish qobiliyati kuchli emas va dizaynni boshqarish qoidalari tizimning noto'g'ri bo'lishi mumkin bo'lgan tajriba va ekspert bilimlariga bog'liq. Loyqa nazorat qilish strategiyasini soddalashtirish, ko'proq nazorat qilish qoidalarini talab qiladi, xodimlarning ko'p tajribasini talab qiladi va nazoratning aniqligi nisbatan past. Lampochka nazorat qilish texnologiyasi AC servo vosita tizimining oqim regulyatori va tezlikni regulyatorini ishlab chiqishda qo'llaniladi. Biroq, yuksak dinamik talablarga ega bo'lgan servo tizimda texnologiya hali ham takomillashtirilishi kerak.
(7) Nerv tarmoqlari boshqaruvi
Neyron tarmog'ini o'rganish 1940-yillarning boshlarida boshlangan. 1980-yillarda neyron tarmoqlari nazariyasi yutuqqa erishdi va aqlli nazoratning muhim bo'lagiga aylandi.
Neyron tarmog'i inson kranial nervlarining strukturasini va funksiyasini muhandislik texnikasi bilan taqsimlaydigan axborotni qayta ishlash tizimiga ishora qiladi. Neyron tarmog'i nazorati jismoniy tarmoqdagi hisoblash vazifasini o'z ichiga oladi. Hisoblash jarayonida har bir asosiy operatsiya bilan mos keladigan aloqa mavjud. Neyron tarmoq modeli inson miya neyronlari jarayonini, jumladan, axborotni qayta ishlash, qayta ishlash va saqlashni simule qiladi. Har bir neyron turli ma'lumotlar mazmunining bir qismini saqlaydi va ba'zi neyronlarning shikastlanishi va ma'lumotlarning yo'q qilinishi tarmoqning qisman zaiflashishiga olib keladi. Neyron tarmoq axborot tarqatish saqlash, parallel ishlash, doğrusal bo'lmagan yaqinlashuv, o'z-o'zini o'rganish va o'z-o'zini boshqarish qobiliyatiga ega. Bu o'zboshimchalik bilan murakkab bo'lmagan nosimmetrik tizimlarga yaqinlashishi mumkin va jiddiy noaniq tizimlarning dinamik xususiyatlarini o'rganishi va moslashishi mumkin. Inson tasavvurlarini simulyatsiya qilish qobiliyatiga ega bo'lgan mustahkamlik, modellar yoki qoidalar bilan tushuntirish qiyin bo'lgan tizimlar bilan ishlashga yaroqlidir. So'nggi yillarda odamlar neyron tarmoqlarini boshqarish texnologiyasini (yoki sun'iy razvedka ai) an'anaviy usullar bilan hal qilish qiyin bo'lgan muammolarni hal qilish uchun AC vosita qo'zg'atish tizimlariga qo'llashga harakat qila boshlashdi. AIni sozlash tizimidan foydalanish yaxshi shovqinlarni bostirish xarakteristikalariga, xatolarga chidamliligiga va o'lchovliligiga ega va parametrlarga mustahkam. Bu kelajakdagi motorni boshqarish texnologiyasining muhim rivojlanish yo'nalishi.
Yuqori darajali AC servo boshqaruv texnologiyalari rivojlanishining tendentsiyasi
Doimiy magnit sinxron vositaga asoslangan servo tizimi servo nazoratni rivojlantirish yo'nalishi hisoblanadi. AC servo boshqaruvni amalga oshirishning ko'p usullari mavjud bo'lsa-da, tizimning kamligi, past ishonchliligi va kam ishlash ko'rsatkichlari kabi muammolar mavjud.
An'anaviy nazorat strategiyasi, zamonaviy boshqaruv strategiyasi yoki aqlli nazorat strategiyasi bo'ladimi, har bir nazorat strategiyasi o'zining afzalliklariga ega, biroq ayni paytda ba'zi muammolar mavjud. Yagona nazorat strategiyasidan ideal nazorat ta'sirini olish qiyin. Kelajakda yuqori tezlikda ishlaydigan AC servo boshqaruv texnologiyasini ishlab chiqish yo'nalishi - bu infiltratsiyani o'rganish va servo tizimning nazorat faoliyatini yaxshilash uchun turli xil nazorat qilish strategiyalarini birlashtirish. Hozirgi vaqtda kompozitsiyani boshqarish strategiyasi asosan ikkita shaklga ega: biri klassik pidni boshqarish strategiyasiga asoslangan yangi nazorat strategiyasini qabul qilishdir, masalan, loyqa pid boshqaruvi, neyron tarmoq pidlarini boshqarish, mutaxassislarni pid nazorat qilish va hokazo .; Ikkinchidan, ikkita yoki undan ko'p yangi turdagi nazoratni boshqarish: loyqa neyronli tarmoqni boshqarish, moslashuvchan loyqa boshqarish, loyqa to'g'ridan to'g'ri momentni nazorat qilish, moslashuvchan loyqa nazorat qilish, to'g'ridan-to'g'ri kayta aylanadigan rejimning o'zgarmaydigan strukturaviy boshqaruvi va boshqalar. Strategiyalar bir-birini takomillashtirish uchun bir-birini to'ldiradi. AC tezlikni nazorat qilish tizimining ishlashi va ayni paytda kuchli mustahkamligi bor. Murakkab boshqaruv strategiyasi mavjud tadqiqotlar markaziga aylandi va kelajakda rivojlanishning asosiy tendentsiyalari.
Xulosa
Misol sifatida doimiy magnit sinxronizatsiya mexanizmini olib, an'anaviy nazorat strategiyasining asosiy tamoyillari, afzalliklari va kamchiliklari, AC servo vosita tizimidagi zamonaviy boshqaruv strategiyasi va aqlli boshqaruv strategiyasi alohida tavsiflanadi va yuqori samarali AC servo vosita tizimi taxmin qilinmoqda. Rivojlanish tendentsiyasi shuni ko'rsatadiki, bu an'anaviy nazorat strategiyasi, zamonaviy boshqaruv strategiyasi yoki aqlli nazorat strategiyasi bo'ladimi, har bir nazorat qilish strategiyasi o'zining afzalliklariga ega, biroq ayni paytda ba'zi muammolar mavjud. Yagona nazorat strategiyasidan ideal nazorat ta'sirini olish qiyin. Kelajakda yuqori tezlikda ishlaydigan AC servo boshqaruv texnologiyasini ishlab chiqish yo'nalishi - bu infiltratsiyani o'rganish va servo tizimning nazorat faoliyatini yaxshilash uchun turli xil nazorat qilish strategiyalarini birlashtirish.
