Большое значение имеет управление переходными процессами в действующих электрических системах. При решении задач управления, в отличие от задач анализа, параметры режима системы рассматриваются не как заданные, а как изменяющиеся под действием регулирующих устройств. Представленные задачи требуют математического аппарата, обеспечивающего решение уравнений движения системы.
В зависимости от сделанных допущений, продиктованных, в свою очередь, постановкой задачи, приходится оперировать с линейными или нелинейными дифференциальными уравнениями. Эти уравнения объединяются с системой алгебраических уравнений, описывающих сеть. При малых возмущениях удобнее пользоваться линеаризованными уравнениями, позволяющими судить о процессах по виду корней характеристического уравнения, устанавливая, каков будет вид малых отклонений параметров (апериодические или периодические, затухающие или нарастающие). Возможно применение практических критериев устойчивости, которые дают качественную оценку процесса - устойчиво, неустойчиво. Задачи синтеза могут решаться, исходя из получения желательных динамических и статических свойств системы. Задача управления переходными процессами при этом формулируется математически.
Информация о запасах статической устойчивости используется для определения допустимой области управления, разработки мероприятий по повышению надежности электроснабжения, решения вопросов об установке специальных устройств, предназначенных для обеспечения устойчивости в аварийных ситуациях, при перспективном и рабочем проектировании, разработке специальных устройств автоматики, вводе в эксплуатацию новых элементов системы, изменении условий эксплуатации (объединение систем, вводе новых электростанций, промежуточных подстанций ЛЭП и т.д.).
В настоящем пособии рассмотрены вопросы моделирования и эквивалентирования многосвязных систем для целей управления их динамическими свойствами, определяемыми вещественными частями характеристических корней линеаризованных дифференциальных уравнений. Изложены схемы использования традиционных моделей и методов для синтеза фундаментальной матрицы и управления ее собственными значениями Основное внимание уделено приемам глубокого эквивалентирования большой системы относительно последовательно фиксируемых контуров регулирования для выбора настроечных параметров, обеспечивающих высокую степень устойчивости.
Пособие содержит необходимый теоретический материал и практические рекомендации к выполнению индивидуального задания на курсовую работу по дисциплине «Многомерные и многосвязные системы управления».
1. МНОГОСВЯЗНЫЕ СИСТЕМЫ, ПОДХОДЫ К ИХ МОДЕЛИРОВАНИЮ, ЭКВИВАЛЕНТИРОВАНИЮ И УПРАВЛЕНИЮ ИМИ
1.1. Основные определения. Понятия многомерной и многосвязной системы. Качество переходных процессов
Для изучения подходов к моделированию, эквивалентированию и синтезу желаемых динамических свойств многосвязных систем управления, напомним несколько известных определений.
Одномерная система имеет один вход и один выход.
Многомерная система имеет несколько контролируемых переменных (несколько входов и выходов).
Односвязная система – это та система, у которой критерий качества управления однозначно связан с управляющим воздействием.
Критерий качества – функционал, величина которого зависит от управляющих воздействий и характеризует уровень соответствия свойств системы желаемым. Сразу заметим, что при обилии существующих критериев управления, в данном пособии предпочтение будет отдаваться функционалу, обеспечивающему минимальное время затухания переходных процессов, возникающих в сколь угодно сложной системе в результате различных функциональных и случайных возмущений. Известно, что универсальной мерой скорости затухания переходных процессов в линейных системах является степень устойчивости am – величина действительной части самого правого характеристического корня на комплексной плоскости. Как будет показано в последующих разделах, требование линейности к исследуемым системам может быть реализовано путем линеаризации модели исходной нелинейной системы в области некоторого произвольного (или заданного) установившегося состояния (режима).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.