Анотація до роботи:

Ляпа М.М. Синтез квазіоптимальних за швидкодією систем автоматичного управління для засобів кутового супроводження. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 – системи і процеси керування. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2001.

Синтезовані квазіоптимальні за швидкодією системи автоматичного управління, які завдяки своїй універсальності можуть використовуватися як у військовій сфері, так і в різних галузях народного господарства. Розглядаються двоканальні слідкуючі системи як з редукторними диференційними виконувальними механізмами, так і безредукторними. Синтезовані різні типи регуляторів та розроблені рекомендації, щодо їх застосування. Досліджені перехідні процеси в двоканальних слідкуючих системах з синтезованими регуляторами. Проведений конструктивний розрахунок безредукторного диференційного виконувального механізму.

В дисертаційній роботі розв’язана актуальна науково – технічна задача синтезу двоканальних слідкуючих систем автоматичного управління для засобів кутового супроводження з квазіоптимальними корегуючими регуляторами, які дозволяють поєднувати підвищену швидкодію систем в перехідному режимі з високими динамічними та точнісними властивостями в режимі стеження. Проведені дослідження дозволяють зробити такі висновки:

1. Проведений порівняльний аналіз двох основних класів двоканальних (дводвигунових) слідкуючих систем – позиційних та систем із швидкісними каналами. Показано, що з точки зору їх застосування в засобах кутового супроводження артилерійського озброєння найбільш придатними є позиційні двоканальні слідкуючі системи з ієрархічною структурою, та системи зі швидкісним опорними каналом, які забезпечують розширення діапазону плавно змінюваних швидкостей навантаження.

2. Результати дослідження динамічних властивостей редукторних та безредукторних двоканальних слідкуючих систем кутового автосупроводження засвідчують про те, що фактори, які знижують їх швидкодію в режимі відпрацювання цілевказання викликають необхідність квазіоптимального за швидкодією управління цими системами, яке дозволяє отримати перехідні процеси з малим показником коливальності та заданим часом регулювання.

3. Розраховані квазіоптимальні корегуючі регулятори для динамічного об'єкту з передаточною функцією, яка має в своєму складі форсуючу ланку. Показано, що дискретне квазіоптимальне за швидкодією управління такими об'єктами приводить до появи в перехідному процесі перерегулювання, величина якого за

лежить від співвідношення параметрів (сталих часу) чисельника та знаменника передаточної функції.

4. Розроблені способи дискретного управління динамічним об'єктом другого та більш високого порядку, які мають нелінійність типу «насичення» в неперервних системах. Розраховані квазіоптимальні корегуючі регулятори з варіацією тривалості управління, адаптивні до величини вхідних ступінчатих дій, для об'єктів другого та третього порядків, здійснений структурний синтез таких регуляторів.

5. Здійснений структурний синтез редукторних і безредукторних двоканальних слідкуючих систем з розробленими корегуючими регуляторами. Аналіз управління двоканальних слідкуючих систем за допомогою квазіоптимальних корегуючих регуляторів показав, що найбільш успішно розв'язати задачу одночасного підвищення точності системи в перехідному та усталеному режимі дозволяє включення корегуючого регулятора в розімкнений зв'язок за задаючою дією або похибкою та використання його при відпрацюванні цілевказання, після чого в режимі стеження відновлюється початкова структура двоканальної системи. Таке ввімкнення регулятора забезпечує збереження динамічної точності в усталеному режимі.

6. Проведена порівняльна оцінка підвищення швидкодії двоканальної слідкуючої системи з загальним управлінням за допомогою корегуючого регулятора в порівнянні з початковою, нескорегованою системою. Запропоновані нові структури двоканальних слідкуючих систем з одним регулятором, який здійснює загальне управління системою. Вказані умови застосування двоканальних слідкуючих систем з загальним управлінням в засобах кутового автосупроводження артилерійського озброєння та установках для фізичних досліджень.

7. Запропоноване поканальне управління двоканальною системою за допомогою двох квазіоптимальних корегуючих регуляторів, що знижує недоліки, притаманні загальному управлінню, та дозволяє забезпечити монотонний характер відпрацювання системою цілевказання незалежно від запасу стійкості. Розроблені структурні схеми двоканальних слідкуючих систем з квазіоптимальними корегуючими регуляторами для випадку автономних каналів, при управлінні лінійною системою з перехресними природними зв'язками, а також при управлінні з компенсацією паразитних зв'язків між каналами через навантаження.

8. Розроблені рекомендації щодо управління позиційними системами за допомогою одного квазіоптимального корегуючого регулятора (управління грубим каналом при заблокованому точному) в перехідному режимі.

9. Наведені практичні рекомендації по проектуванню безредукторного диференційного виконувального механізму для двоканальних слідкуючих систем засобів кутового супроводження артилерійського озброєння та установок для проведення фізичних досліджень. Проведено дослідження двоканальної слідкуючої системи з квазіоптимальними корегуючими регуляторами шляхом моделювання.

Публікації автора:

1. Ляпа М.М. Забезпечення заданої швидкодії виконувальних механізмів за допомогою позиційних систем автоматичного управління // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - 1999. - №55. - С. 25-27.

2. Ляпа Н.Н. Анализ физических процессов в двухканальной управляющей системе с динамическим взаимовлиянием каналов // Вісник Сумського державного університету. - 1999. - №2 (13). - С. 128-131.

3. Ляпа М.М. Двоканальні слідкуючі системи з безредукторними виконувальними механізмами // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 1999. - №4. - С. 98-102.

4. Ляпа М.М. Поканальне управління в двоканальній слідкуючій системі при переміщенні зразку в ядерному мікрозонді // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - 1999. - №75. - С. 27-30.

5. Ляпа М.М. Аналіз динамічних властивостей двоканальної системи з розгалуженою силовою частиною // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 2000. - №5. - С. 107-110.

6. Ляпа М.М. Підвищення швидкодії систем автоматичного управління за допомогою регуляторів з варіацією інтервалів керування // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - 2000. - №78. - С. 14-16.

7. Полонский А.Д., Ляпа Н.Н., Матузко Б.П. Метод синтеза инвариантных систем управления // Придніпровський науковий вісник. - 1998.- №63 (130). - С. 44-48.

8. Кобяков А.Н., Ляпа Н.Н. Двухканальные следящие системы как разновидность комбинированных систем // Вісник Сумського державного університету. - 1999. - №1 (12). - С. 96-99.

9. Ляпа Н.Н., Герасимив В.М. Исследование процессов в системах управления методом переходных состояния // Вісник Сумського державного університету. – 2000. - №16. – С. 25-29.

10. Ляпа М.М., Ярошенко П.М. Порівняння динаміки двоканальної слідкуючої системи без корегуючого регулятора та з регулятором при загальному управлінні // Вісник Сумського державного аграрного університету. - 2001. - №6. - С. 109-113.

11. Михалев А.Н., Ляпа Н.Н., Нагорный Д.А.. Применение безредукторных исполнительных механизмов в источниках высокодозной имплантации // Abstract Booklet of third international conference (MPSL’99). - Sumy: Sumy State University. - 1999. - С. 44-45.

12. Кобяков А.Н., Ляпа Н.Н. Разработка квазиоптимальных дискретных регуляторов для систем управления с непрерывной силовой частью // Тезисы докладов научно – технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов физико - технического факультета Сумского государственного университета. - Сумы: Сум.ГУ. - 1998. - С. 47.

13. Ляпа М.М. Поканальна корекція двоканальної слідкуючої системи з компенсацією взаємовпливу каналів // Тезисы докладов научно – технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов физико - технического факультета Сумского государственного университета. - Сумы: Сум.ГУ. - 1999. - С. 107-108.

14. Ляпа М.М. Розрахунок квазіоптимального корегуючого регулятора для динамічного об’єкту з невиродженим поліномом в чисельнику передаточної функції // Тезисы докладов научно – технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов физико - технического факультета Сумского государственного университета. - Сумы: Сум.ГУ. - 2000. - С. 37-38.

15. Ляпа М.М. Структурний синтез схеми для знаходження інтервалу управління в регуляторах з варіацією інтервалів управління // Тезисы докладов научно – технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов физико - технического факультета Сумского государственного университета. - Сумы: Сум.ГУ. - 2001. - С. 46-47.