Унифицированные системы отработки углового положения, построенные на основе принципа пассивности

Abstract

Синтезирована новая структура унифицированных электромеханических систем отработки углового положения, включающая унифицированные регуляторы угловой скорости и положения, которые могут использоваться при управлении по принципу пассивности. Структура таких систем, как и структура стандартных систем с подчиненным регулированием параметров, включает каскадное соединение регуляторов положения и скорости, однако, в отличие от последних, имеет независимую динамику контуров регулирования. Это свойство позволяет достичь иерархической компенсации возмущающих моментов нагрузки. Разработана методика настройки унифицированных регуляторов угловой скорости и положения с применением нормированных переходных характеристик. Работоспособность методики подтверждена примером синтеза системы управления угловым положением синхронного двигателя с постоянными магнитами.

Синтезовано нову структуру уніфікованих електромеханічних систем відпрацювання кутового положення, яка включає регулятори кутової швидкості та положення, що можуть використовуватися при керуванні за принципом пасивності. Структура таких систем, як і структура стандартних систем з підпорядкованим регулюванням параметрів, включає каскадне з’єднання регуляторів положення та швидкості, однак, на відміну від останніх, має незалежну динаміку контурів регулювання. Ця властивість дозволяє досягнути ієрархічної компенсації збурюючих моментів навантаження. Розроблено методику налаштування уніфікованих регуляторів кутової швидкості та положення із використанням нормованих перехідних характеристик. Працездатність методики підтверджена прикладом синтезу системи керування кутовим положенням синхронного двигуна з постійними магнітами.

The new unified structure of electromechanical system of angular position control is developed. It includes unified velocity and position regulators which could be used in passivity based control. This structure, as well as standard cascade control system structure, includes a cascade connection of position and velocity regulators, but unlike the latter has detached dynamic control loops. This feature provides hierarchical load torque compensation. The method of unified regulators tuning, which uses normalized transient characteristics, is developed. Efficiency of proposed method is confirmed by the example of synthesis the position control system for synchronous motor with permanent magnets.