Kenglik-impuls modulyaciyali (KIM) tizimlari asosan nochiziqli avtomatik boshqaruv tizimlari
deb hisoblanadi. Ko'p o'lchovlik, kenglik-impuls modulyatorlari ishining har xil templi
hususiyati va boshqaruv ob'ektlarining nostacionarligi kenglik-impulsli tizimlarining (KIT)
murakkablik omillaridir. Bunday tizimlar uzoq vaqtdan beri ma'lumdir va hozirda keng
qo'llanilmoqda. KIM tizimlarini tahlil qilish va sintez qilish uchun turli hil aniq va tahminiy
usullar taklif qilingan, ammo ma'lum bo'lgan usullarning amaliy qo'llanilishi bir o'lchovli
tizimlar bilan cheklangan. Klassik yondashuvlar boshqaruv tizimlarni butun sifatida ko'rib
chiqishi buning sababidir. Shunday qilib, bunday tizimlarni o'rganishda yuzaga keladigan
fundamental qiyinchiliklarning asl sababi. Ushbu maqola dinamik graflar asosida ko'p
o'lchovli kenglik-impulsli avtomatik boshqaruv tizimlarini modellashtirish va tahlil qilish uchun
dekompoziciya usulini taklif qiladi. Diskret dinamik boshqaruv tizimlarini matematik tavsiflash,
tahlil qilish va sintez qilishda yagona yondashuvni shakllantirishning muhim jihatlaridan biri
bu tizimlarning umumiy fizik xususiyatlarini maksimal darajada hisobga olishdir. Ko'rib
chiqilayotgan tizimlarning asosiy fundamental xususiyati bu quyi tizimlariga yoki Si tarkibiy
holatlariga tabiiy ajralishidir. Ko'p o'lchovli kenglik-impulsli tizimida har bir kanalining modeli
bir o'lchovli impuls tizimining grafi deb hisoblanadi. Dekompoziciya u yoki boshqa kanallarning
parametrlarini o'zgartirish orqali dinamik jarayonlarni interval tuzatish imkonini beradi. Ushbu
usul bir o'lchovli va ko'p o'lchovli tizimlarni tahlil qilish va sintez qilish uchun ishlatilishi
mumkin.
Kenglik-impuls modulyaciyali (KIM) tizimlari asosan nochiziqli avtomatik boshqaruv tizimlari
deb hisoblanadi. Ko'p o'lchovlik, kenglik-impuls modulyatorlari ishining har xil templi
hususiyati va boshqaruv ob'ektlarining nostacionarligi kenglik-impulsli tizimlarining (KIT)
murakkablik omillaridir. Bunday tizimlar uzoq vaqtdan beri ma'lumdir va hozirda keng
qo'llanilmoqda. KIM tizimlarini tahlil qilish va sintez qilish uchun turli hil aniq va tahminiy
usullar taklif qilingan, ammo ma'lum bo'lgan usullarning amaliy qo'llanilishi bir o'lchovli
tizimlar bilan cheklangan. Klassik yondashuvlar boshqaruv tizimlarni butun sifatida ko'rib
chiqishi buning sababidir. Shunday qilib, bunday tizimlarni o'rganishda yuzaga keladigan
fundamental qiyinchiliklarning asl sababi. Ushbu maqola dinamik graflar asosida ko'p
o'lchovli kenglik-impulsli avtomatik boshqaruv tizimlarini modellashtirish va tahlil qilish uchun
dekompoziciya usulini taklif qiladi. Diskret dinamik boshqaruv tizimlarini matematik tavsiflash,
tahlil qilish va sintez qilishda yagona yondashuvni shakllantirishning muhim jihatlaridan biri
bu tizimlarning umumiy fizik xususiyatlarini maksimal darajada hisobga olishdir. Ko'rib
chiqilayotgan tizimlarning asosiy fundamental xususiyati bu quyi tizimlariga yoki Si tarkibiy
holatlariga tabiiy ajralishidir. Ko'p o'lchovli kenglik-impulsli tizimida har bir kanalining modeli
bir o'lchovli impuls tizimining grafi deb hisoblanadi. Dekompoziciya u yoki boshqa kanallarning
parametrlarini o'zgartirish orqali dinamik jarayonlarni interval tuzatish imkonini beradi. Ushbu
usul bir o'lchovli va ko'p o'lchovli tizimlarni tahlil qilish va sintez qilish uchun ishlatilishi
mumkin.
Системы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) относятся к существенно-нелинейным системам автоматического управления. К факторам сложности широтно-импульсных систем (ШИС) относятся многомерность, разнотемповый характер
работы широтно-импульсных модуляторов и нестационарность объектов управления.
Подобные системы известны достаточно давно и в настоящее время применяются
широко. Для анализа и синтеза систем с ШИМ предложены различные точные и
приближенные методы, однако область практического применения известных методов
ограничена одномерными системами. Это обусловлено тем, что классические подходы
предусматривают рассмотрение исходных структур как единых целых. Отсюда
первопричина возникающих принципиальных трудностей в исследовании подобных
систем.
В настоящей статье предложен декомпозиционный метод моделирования и
исследования многомерных широтно-импульсных систем автоматического управления на
базе динамических графовых моделей. Одним из ключевых моментов при формировании
единого подхода к математическому описанию, анализу и синтезу дискретных
динамических систем управления является максимальный учет общих физических
особенностей этих систем. Общей фундаментальной особенностью рассматриваемых
систем является естественная декомпозиция на множество простых подсистем или
структурных состояний S
i
. В многомерной широтно-импульсной системе модель
каждого сепаратного или перекрестного канала представляет собой граф одномерной
импульсной системы. Декомпозиция на процессы в сепаратных и перекрестных каналах
позволяет путем изменения параметров тех или иных каналов осуществлять
интервальную коррекцию динамических процессов, протекающих в каналах передач.
Данный метод может быть использован для анализа и синтеза как одномерных, так и
многомерных систем.
Systems with pulse-width modulation are essentially non-linear automatic control
systems. The complexity factors of pulse-width systems include multivariable, the multirate
nature of the pulse-width modulators work, and the nonstationarity of control objects. Such
systems have been known for a long time and are now widely used. Various exact and
approximate methods have been proposed for the analysis and synthesis of PWM systems. The
field of the practical application of known methods is limited to single-variable systems because
classical approaches provide for the consideration of the initial structures as a whole. Hence,
the root cause of the fundamental difficulties arising in the study of such systems.This article
proposes a decompositional method for modelling and studying multivariable pulse-width
automatic control systems based on the dynamic graph models. One of the key factor when
create the one approach for mathematical formulation, analysis and synthesis of discrete
dynamic systems is the maximum consideration of general physical special features in terms of
these systems. The general fundamental singularity of systems concerned is the natural
decomposition (structure discretization) on simple subsystems or structural states of Si
. In the
Aerospace engineering
6
multivariable pulse-width systems, the model of each separate or cross channel is a singlevariable impulse system graph. Decomposition into processes in separate and cross channels
allows to change the parameters of certain channels and to carry out interval correction of
dynamic processes occurring in transmission channels. This method can be used for analysis
and synthesis of both single-variable and multivariable systems.
№ | Имя автора | Должность | Наименование организации |
---|---|---|---|
1 | Kadirov A.A. | Professor | TDTU |
2 | Kadirova D.R. | TDTU |
№ | Название ссылки |
---|---|
1 | 1. Tsyipkin Ya.Z. Releynyie avtomaticheskie sistemyi . M.: Nauka, 1974. 450 s. 2. Vidal P. Nelineynyie impulsnyie sistemyi. /Per. s frants., M.: Energiya, 1974. 336s. 3. Tu Yu.T. Sovremennaya teoriya upravleniya. M.: Mashinostroenie, 1971. 468 s. 4. Olsson G., Piani D. Tsifrovyie sistemyi avtomatizatsii i upravleniya. SPB.: Nevskiy Dialekt, 2001. 557 s. 5. Besekerskiy V.A., Popov E. Teoriya sistem avtomaticheskogo upravleniya. -M.: Professiya, 2003. 704 s. 6. Djuri E. Impulsnyie sistemyi avtomaticheskogo regulirovaniya. /Per. s angl. M.A. Bermanta, J.L. Grina; /Pod red. Ya.Z. Tsyipkina. -M.: Fizmatgiz, 1963. 455 s. 7. Imaev D.H., Krasnoproshina A.A., Yakovlev V.B. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya. Ch.2: Nelineynyie, impulsnyie i stohasticheskie sistemyi avtomaticheskogo upravleniya. Kiev: Vyischa shkola, 1992. 475 s. 8. Kaganov V.I., Tereschenko S.V. Kompyuternyiy analiz impulsnoy sistemyi avtomaticheskogo regulirovaniya // Vestnik Voronejskogo instituta MVD Rossii. 2011. №2. S.6-13. 9. Shishlakov V.F. Sintez nelineynyih impulsnyih sistem upravleniya vo vremennoy oblasti / Izvestiya vuzov. Ser. Priborostroenie. 2003. №12. S.25-30. 10. Bogdanov K.V., Lovchikov A.N. Modelirovanie preobrazovateley napryajeniya s SHIM na yazyike ERLANG // Aktualnyie problemyi aviatsii i kosmonavtiki, 2012. T.1, №8. S.348-349. Aerospace engineering 13 11. Oleschuk V.I. Nelineynyie zakonyi regulirovaniya elektroprivoda s razomknutyimi obmotkami asinhronnogo elektrodvigatelya na baze chetyireh SHIM-invertorov // Problemyi regionalnoy energetiki. 2017. №1 (33). 12. Sira-Ramirez, H. (1989) A geometric approach to pulse-width modulated control in nonlinear dynamical systems. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 34, no. 2, pp. 184-187. doi: 10.1109/9.21094 13. Sira-Ramirez, H. and Llanes-Santiago, O. (1993). Adaptive PWM Regulation Schemes in Switched Controlled Systems, Proc. of the 12th IFAC World Congress, Sydney Australia, volume 10, 57–60. 14. Hou, L., Michel, A. (2001) Stability analysis of pulse-width-modulated feedback systems. Automatica, Volume 37, Issue 9, pp.1335-1349. https://doi.org/10.1016/S0005-1098(01)00100-5 15. Yurkevich, V.D. (2011) PWM controller design based on singular perturbation technique: a case study of buck-boost dc-dc converter. IFAC Proceedings Volumes. 16. Lijun, H.J., Shi, Z.W. (2016) Effects of operating parameters for dynamic PWM variable spray system on spray distribution uniformity. 5th IFAC Conference on Sensing, Control and Automation Technologies for Agriculture. Seattle, WA, USA. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2016.10.040. 17. Heriyanto, H., Seminar, B., Solahudin, M. (2016). Water supply pumping control system using PWM based on precision agriculture principles. International Agricultural Engineering Journal. Vol. 25, № 2. 1-8. 18. Deng, Z., Song, W. (2015) Inductance sensitivity analysis of model predictive direct current control strategies for single-phase PWM converters. Proceedings of the 2015 IEEE 2nd International Future Energy Electronics Conference (IFEEC), pp. 1–6, Taipei, Taiwan. 19. Kadirova A.A. Metodyi modelirovaniya i issledovaniya nelineynyih i logiko-dinamicheskih sistem upravleniya. T.: Yangi asr avlodi, 2010. 186 s. 20. Kadirov A.A. Dekompozitsionnyie osnovyi modelirovaniya i issledovaniya sistem upravleniya na baze dinamicheskih grafov. T.: IQTISOD-MOLIYA, 2015. 224 s. 21. Kadirov A.A.; Kadirova A.A. Modelirovanie i issledovanie nelineynyih amplitudnoimpulsnyih sistem na baze dinamicheskih grafov. Tashkent: Navruz, 2018. 236 s. 22. Kadirova, A., Kadirova, D., Bakhracheva, J. Compensation of delay in multivariable control systems using the method of dynamic graphs. Journal of Technical University of Gabrovo, volume 58, 2019, p.47-52. http://izvestia.tugab.bg/index.php?m=20&tom=16. |