Параметрический синтез систем автоматического управления с распределенными параметрами

Объект. Системы автоматического управления. Предмет. Параметрический синтез операторов управления нелинейных непрерывных и нелинейных импульсных САУ. Цель. Повышение точности построения математических моделей систем автоматического управления с распределенными параметрами за счет реализации перехода от дифференциальных уравнений в частных производных к обыкновенным дифференциальным уравнениям, путем распространения известного метода параметрического синтеза – обобщенного метода Галеркина (метода ортогональных проекций). Научная новизна. 1. Впервые предложен метод перехода, в САУ с учетом специфики элементов с распределенными параметрами, от дифференциальных уравнений в частных производных к обыкновенным дифференциальным уравнениям. 2. Предложен модифицированный метод параметрического синтеза линейных и нелинейных непрерывных САУ с учетом специфики элементов и устройств с распределенными параметрами по заданным показателям качества их работы в переходном режиме. 3. Предложен модифицированный метод параметрического синтеза линейных и нелинейных импульсных САУ с учетом специфики элементов и устройств с распределенными параметрами, содержащих амплитудно-импульсные модуляторы, по заданным показателям качества их работы в переходном режиме. 4. На основе предложенных методов разработаны унифицированные алгоритмы синтеза линейных и нелинейных САУ с РП, как непрерывных, так и импульсных, различной степени сложности, порядка и структуры, отличающихся новой интерпретацией известного метода параметрического синтеза – обобщенного метода Галеркина. Методы: фундаментальные положения теории автоматического управления, математическое обеспечение, реализующее переход от дифференциальных уравнений в частных производных к обыкновенным дифференциальным уравнениям, ряды Фурье. Поскольку модифицируемый в диссертационной работе метод синтеза параметров САУ с РП обеспечивает приближенное воспроизведение их динамических характеристик, то теоретические результаты, полученные в работе, подтверждаются иллюстрируемыми примерами и решением технических задач, показывающим достаточную для инженерных расчетов точность. Теоретическая значимость. Расширение возможности известного метода параметрического синтеза путем перехода от уравнения в частных производных к обыкновенным дифференциальным уравнениям, что дает возможность алгебраизации решения задачи синтеза систем с распределенными параметрами. Практическая значимость. Предложенные в работе модифицированные методы синтеза линейных и нелинейных САУ с РП, являются теоретической основой разработанных алгоритмов и программ синтеза систем управления с распределенными параметрами. Они могут быть использованы в качестве прикладного программного обеспечения при создании систем автоматизированного проектирования линейных и нелинейных, непрерывных и импульсных САУ с РП. Область применения. Учебный процесс на кафедре «Управление в технических системах» Санкт-Петербургского Государственного университета аэрокосмического приборостроения (ГУАП), научная деятельность федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт проблем машиноведения Российской академии наук».