автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Синтез цифровых регуляторов систем АРВ синхронных генераторов

ргр

л г* н

-, О Г,\1 И.

КИЕВСКИЙ ПОДИТЕХНИЧЕСКИИ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 621.311 С043.23

ХО ДАК ЛОК СВьетнам}

СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ СИСТЕМ АРВ

СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ »

Специальность : 05.44.02 - Электрические станции/Электрическая часть/, сети, электроэнергетические системы и управление ими.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 1994.

Диссертация является рукописью. Работа вьполнена на кафедре электрических станций Киевского политехнического института.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

В. Д. ЛЕПОРСКШ. Научньй консультант - кандидат технических наук, доцент

Н.П. ЛУШ.

Официальные оппоненты •• - доктор технических наук, профессор

Ведущая организация - Национальньй диспетчерский Центр

электроэнергетики Украины, Минэнерго Украины.

часов на заседании специализированного Совета К 068.14.05 в Киевском политехническом институте, 252056, г.Киев, пр.Победы, 37, корп. (уО ауд. Ог) .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского политехнического интитута.

A.B. ПРАХОВНЖ.

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела "Автомат зация электрических систем" ИЭД HAH Украины. А. Ф. БУТКЕВИЧ.

Зашита диссертации состоится

Автореферат разослан Ученый секретарь

специализированного Совета канд.технич.наук, профессор

Б.Н. КОНДРА

г

г

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Последние годы характеризуются существенным прогрессом в области цифровых систем управления. Популярность этих систем во всех отраслях промышленности, в том числе электроэнергетике, объясняется как развитием цифровых вычислительных машин, так и преимуществами работы с цифровыми сигналами. Эти преимущества обусловлены простотой обработки цифровых сигналов, практически произвольной сложностью реализуемого алгоритма обработки информации, большой точностью получения необходимого результата, высокой помехозащищенностью, отсутствием дрейфа настройки и" быстродействием, достаточным для управления динамическими процессами.

Качественные и количественные изменения в электроэнергетических системах выдвигают задачу создания новых, более совершенных систем АРВ, обеспечивающих необходимое качество регулирования напряжения синхронных генераторов с СП. Одним из направлений решения этой задачи является применение в системах АРВ СГ цифровых регуляторов, реализуемых программным путем.

Диссертационная работа посвящена актуальной проблеме применения цифровых регуляторов в системах АРВ синхронных генераторов и решения задачи их синтеза- Предложенные разработки дают комплексный подход к решению задачи синтеза цифровых регуляторов (ЦР). Из проведенных исследований можно сделать вывод о том. что цифровые регуляторы обладают значительно большими функциональными возможностями по сравнению с аналоговыми и их использование позволяет конструктивно подойти к решению общей проблемы управления переходными процессами-

ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы является разработка методологии аналитического конструирования цифровых систем управления и ее применение для решения задачи синтеза цифровых регуляторов систем АРВ синхронных генераторов- Задача синтеза цифровых регуляторов решается в следующих постановках: аз по условию обеспечения компенсации полюсов управляемого процесса нулями цифровых регуляторов; бэ по условию обеспечения заданной степени устойчивости системы регулирования и степени

-з-

колебательности переходного процесса; вэ по условию обеспечения заданного спектра замкнутой системы и установившейся ошибки -выходной переменной; гз по условию обеспечения заданного перерегулирования и времени нарастания переходного процесса при представлении цифровой системы парой доминирующих полюсов; дэ по условию обеспечения заданного вида переходного процесса из допустимой области его определения-

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Сформулированные в диссертационной работе научные положения, выводы и рекомендации обоснованы с научной и технической точек зрения- Выводы диссертаций получены по результатам исследований, выполненных с использованием методов пространства состояний, г-преобразования и моделирования на ЭВМ- Достоверность полученных результатов подтверждена корректностью методов моделирования и совпадением результатов расчетов с заданиями на аналитическое проектирование цифровых систем АРВ-

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Основные теоретические положения диссертации являются развитием методов синтеза и исследования цифровых систем АРВ синхронных генераторов-

Научную новизну составляют;

1- Комплексное использование методов пространства состояний и г-преобразования для решения задач синтеза цифровых регуляторов систем АРВ синхронных генераторов-

2- Синтез цифровых регуляторов по условиям обеспечения заданной степени устойчивости системы АРВ и степени колебательности переходных процессов, а также сочетание этого подхода с идеей компенсации нежелательных полюсов объекта нулями цифрового регулятора-

3. Синтез цифровых регуляторов по заданному спектру замкнутой системы регулирования и условию обеспечения допустимой установившейся ошибки с помощью обратной связи по состоянию и выходу.

4. Обеспечение заданного спектра с помощью последовательного

-4-

динамического регулятора общего вида.

з. Метод синтеза цифровых регуляторов по заданному виду переходного процесса из допустимой области его определения-

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Практическая ценность работы состоит в развитии методологии и инструментария решения задач синтеза цифровых регуляторов систем АРВ синхронных генераторов по выиеупомянутым критериям.

Использование цифровых регуляторов, позволяющих реализовать закон регулирования практически любой необходимой сложности . открывает новые возможности в управлении режимами электроэнергетических объектов и обеспечивает конструктивный подход к решению проблемы управления переходными процессами.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ

1. Синтез типовых цифровых ПИ-. ПД- и ГЩ-регуляторов на основе компенсации нежелательных полюсов нулями цифрового регулятора.

2. Синтез цифровых регуляторов по условию обеспечения заданной степени устойчивости системы АРВ и заданной степени колебательности составляющих переходного процесса на основе метода Д-разбиения , а также подход к решению задачи синтеза цифровых регуляторов на основе сочетания метода Д-разбиения с идеей компенсации полюсов управляемого процесса.

3. Синтез цифровых регуляторов по условию обеспечения заданного расположения полюсов замкнутой системы и заданной установившейся ошибки выходной переменной с помощью обратной связи по состоянию и последовательного динамического регулятора общего вида.

4. Синтез цифровых регуляторов по условию обеспечения заданного перерегулирования и времени нарастания переходного процесса при представлении системы АРВ парой доминирующих полюсов.

5. Синтез цифровых регуляторов по заданному виду переходного процесса из допустимой области его определения.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на IV научно-технической конференции "Проблемы нелинейной

электротехники" 'Киев, 1992/, 1-ой Украинской конференции по автоматическому управление "Автоматика - 94" /Киев, 1994/ и научном семинаре кафедры "Электрические станции" Киевского политехнического института.

Основные научные и практические результаты, положенные в основу диссертационной работы, получены при вьголнении на кафедре госбюджетной научно-исследовательской работы "Разработка и исследование цифровых регуляторов режимов

электроэнергетических объектов" сномер гос.регистрации

0193Ц028932Э.

ПУЬПИКАШ

По материалам диссертации опубликовано 9 работ, среди которых два тезиса докладов на научно-технических конференциях, шесть депонированных статей и статья в журнале "Техническая электродинамика"•

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из введения, четьрех глав, заключения и списка использованных литературных источников, включающего 65 наименования, содержит страниц машинописного у текста, рисунков и таблицы.

I

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ сформулирована научная проблема, цель работы, основные задачи исследования, защищаемые научные положения и другие обязательные .сведения-

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ дана краткая характеристика цифровых систем управления электроэнергетическими объектами. Приведены анализ проблемы и постановка задачи синтеза цифровых регуляторов систем АРВ синхронных генераторов. Кратко изложен основной математический аппарат сметод пространства состояния и метод г-преобразования). использованньй для анализа и синтеза цифровых систем управления. ^

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ приведена лш®4|0зованная полная

математическая модель регулируемого синхронного генератора в форме Коши, в которую входят уравнение э.д.с., уравнения движения и угла ротора, уравнения системы возбуждения, уравнение напряжения и уравнение регулятора

1 к. 1

= - -АЕ^ - —— ла + ——Аиг

кзтао тао х'ло

—- * ^-ам^

&3-

*

1 к

диг = - йиг + ср

С Е

диг = К3ЙЗ * каДЕ^ - аиБ0з

Дид - гсйи^

где Е^ - э.д.с. статора, , пропорциональная основному потоку, охватывающему статор; иг- напрявение возбуждения; постоянная времени синхронного генератора по продольной оси при разомкнутой обмотке статора; 3 - угол ротора; К,- коэффициент, отражающий влияние внешнего сопротивления; коэффициент, характеризующий размагничивающее действие при изменении угла ротора; ^-изменение электрического момента при малом изменении угла ротора и постоянстве потокосцепления по оси <1 , т.е. синхронизирующий момент; изменение электрического момента при малом изменении потокосцепления по оси и постоянстве угла ротора; Кв~ изменение напряжения на шинах генератора при малом изменении угла ротора и постоянстве потокосцепления по оси Кв- изменение напряжения на шинах генератора при малом изменении потокосцепления по оси а и постоянстве угла ротора; иг- напряжение на шинах генератора; и -выходной сигнал регулятора; м^ механический момент; м^-электрический момент; постоянная инерции: К^, КА, тЕ, т -коэффициенты пропорциональности и постоянные времени системы возбудителя и усилителя соответственно. Последнее уравнение

-7-

является уравнением регулятора, которое подлежит определению при решении задачи синтеза.

Обозначив переменные состояния как АЕ^, Ди, АЗ, Д11,

Ди, и внешние действия как АН

Ди„

можно записать

и СПЕШЛИЕ НЫЛ ""]{> АМ^» ""ВОЗ'

уравнение состояния регулируемого генератора в следующем виде

X = А х + В и + С и, с2>

где вектор состояния X = [АЕ^ Ди Д5 Д1/Е вектор управления

и = дип; вектор возмущения р =[ДМнх Аивоэ]Т; и матРицы

А=

-1/Кх^00-К4/х;0 0 40 ' 0 - 0 о"

-к^о-к^ 0 0 0 1т, 0

0 10 0 0 ;В= 0 ;С= 0 0

0 0 0 Л/Тк 0 0 0

.0 0 0 . 0 0 0.

с Зз

Уравнение выхода системы записывается в виде: ДЦр = О X + е г, С4Э

где Ю = [ ^ 0 Кц 0 0 ]; е - со -П.

Задача синтеза регуляторов решается на упрощенной модели с последующей проверкой их работоспособности на полной модели. Для этой цели вьполнено упрощение модели регулируемого СГ, приняв во внимание незначительные величины коэффициентов К4 и Кц в полной модели. В результате отбрасывания К4 и Кд получена более простая модель

АЕ'

кзт;0

АЕ»

Т' ао

-Аи,

Ди.

■ДиЕ +

-ди

с5э

Аи.

-Диг +

-Ди

диг = квае; - Ди^ дик - гсАигэ

Уравнения состояния и выхода упрощенной модели имеют вид X = АХ + В" ;

ох + ^воз '

1

где вектор состояния управления и=Аи ; матрицы

0 0

А = -1/тЕ .0 ' ; В = 0

0 1 ^ 1. 0 л

X = [ А1!Е Ае^]т; вектор

А ,В, о, е имеют следующий вид:

С 73

э = [001]; Е = -1.

Поскольку управляемьй процесс и ЦР в системе АРВ, рис.1, разделены квантователем и фиксатором нулевого порядка сфНГР, для дальнейшего исследования вьголнен переход от юдели в непрерывном времени к дискретной. Дискретная математическая модель объекта описывается с помощью уравнений пространства состояния в дискретном времени и метода *-преобразования.

В разделе 2.3 вытолнен известньй переход уравнений пространства состояния се> от непрерывного времени к дискретному, в результате чего получена дискретная система уравнений в следующем виде

X [Ск+13Т] =9 СТЗХ СкТЗ+в СТЗА^СкТЗ, АигСкТЗ =1^ СкТЗ-Аивоз

где 3 СТЗ вьражением

с 9з

переходная матрица,

9 СТЗ = е

Д Т

- I

СА ТЗ1

которая определяется следующим

Д1Ц.П

1!

= 1 + АТ +

Д2Т2

~2Г

пГ

сюэ

1-0

СИЗ

матрица управления в(ТЗ определяется вьражением т

9СТЗ = СтЗВ СтЗ<1т = [& СТЗ-1]А-1В; о

I - единичная матрица; Т - период квантования.

Получены следующие передаточные функции ЦС АРВ СГ, которые использовались при ее исследовании:

- дискретная передаточная функция разомкнутой системы

Л

1-ёТя

к А К Е К £

к0]"

РСгЭ

ОСгЭ

С123

где г - оператор ^-преобразования.

- дискретная передаточная функция замкнутой системы

где исгэ - передаточная функция цифрового регулятора.

- дискретная передаточная функция системы по возмущение

АигСг)

ло^ет = Нвоз^ с14)

В разделе 2.4 проведено сравнение характеристик непрерывных и цифровых систем АРВ синхронных генераторов, Подтверждающее положение о том, что при одних и тех же структуре и параметрах цифровая система обычно менее устойчива, чем непрерывная, и возрастание периода квантования обычно способствует увеличение неустойчивости системы и перерегулирования. Поэтому дальнейшее исследование посвящено как параметрическому, так и структурному синтезу цифровых систем с заданным свойствами.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ разработаны методики синтеза типовых ПД-, ПИ- и ГЩ-регуляторов в следующих постановках: аэ обеспечение компенсации нежелательных, полюсов управляемого процесса нулями цифрового регулятора; бэ обеспечение заданной степени устойчивости и степени колебательности составлявших переходного процесса с помощью метода Д-разбиения; в) сочетание метода Д-разбиения с идеей компенсации полюсов с целью решения проблемы диполя, возникающегося при неточной компенсации.

Раздел 3.1 посвящен решению задачи синтеза типовых цифровых регуляторов, включенных последовательно в цепь ошибки, рис.1, на основе компенсации нежелательных полюсов. Передаточные функции этих регуляторов приведены в табл.1.

В качестве нежелательного вьйран полюс, расположений наиболее близко к границе устойчивости. Приведены кривье " переходных процессов в ЦС АРВ с ПИ-, ПД- и ПИД-регуляторами. Из 1 полученных кривых можно сделать вывод о том, что ПИД-регулятор обеспечивает относительно мальв перерегулирование, время ■ нарастания и время установления. Синтез на основе компенсации полюсов имеет свои недостатки. Во-первых, при неточной компенсации возникает эффект диполя, что может нарушать

-ю-

устойчивость системы. Во-вторых синтез, основанный на этом подходе, не может обеспечить заданнье показатели качества переходного процесса сстепень устойчивости, степень

колебательности и т.п.э.

Таблица 1

Тип регулятора

1. ПИ

2. ПД

3. ПИД

Передаточная функция

КСгЭ

V к17

2 * 1

2 г - I

кр + К«1

2 - 1 Т 2

Кр ♦ V

Т 2 + 1 2

2-1

2-1

Т2

Параметры настройки

V К1

V V ка

В разделе 3.2 предложено решение задачи синтеза ЦР по условию обеспечения заданной степени устойчивости и степени колебательности переходных процессов в замкнутой системе с помощью метода Д-разбиения. Кривые Д-разбиения построены в плоскости настраиваемых коэффициентов ПИ-регулятора известным способом. Используемое для этого характеристическое уравнение замкнутой системы имеет вид

1 + *0Сг5 ИСгЭ = О С15Э

Необходимый для вьполнения Д-разбиения переход от цифровой системы к непрерывной выполнен с использованием обычно используемого билинейного преобразования 2=с1+>о/с1-«:> и непосредственной замены . Полученные кривые Д-разбйения

с помощью вьшеупомянутых преобразований полностью совпадают друг с другом, однако выполнение Д-разбиения с использованием г-преобразования является более простым и удобным. Для построения границы устойчивости используется замена 2=ехрс^с)пп>, семейства кривых, разграничивающих области с разными степенями устойчивости щ, - замена 2=ехрсс-т+.}ыот] и семейства кривых, разграничивающих области с разньми степенями колебательности д>, - замена 2=ехргс-йлдр + л<рт] . Задав желаемые степень устойчивости и степень колебательности, получим искомые настройки ПИ-регулятора графическим способом спо портрету Д-разбиенияэ или аналитическим

-11-

путем решения соответствующей системы уравнений.

В разделе 3.3 приведены результаты исследований 11С АРВ синхронного генератора с ГМ-регуляторами, настроенными вьшеупомянутыни образом. Результаты исследований показывают, что получение результаты соответствуют заданиям на проектирование ссинтез ЦС АРВ СП>. Сочетание идеи компенсации полюсов управляемого процесса с методом Д-разбиения лозволяет частично снимать проблему диполя путем обеспечения заданной степени устойчивости замкнутой системы. Надо отметить, что синтез с помощью метода Д-разбиения позволяет обеспечить нижнюю границу заданного спектра замкнутой системы, но не обеспечивает заданньй спектр системы, которым во многом характеризуется качество переходных процессов в системе.

В разделе 3.4 разработана методика программной реализации передаточных функций цифровых регуляторов. В качестве примера получено выражение для определения сигнала управления на к-ом шаге для ПИ-регулятора

А^СкТО = К0АизСкТЭ + К^и Кк-ОТЗ - К^и СкТ> - К^и^ Ск-1ЭТ1 + + Ди_ССк-1ЭТ], С1бэ

л

которое показывает, что текущее значение сигнала управления зависит от текущего и предыдущего значений входного £из и выходных сигналов Аиг, а также от предыдущего значения управляющего сигнала Лил.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ разработаны методики синтеза цифровых регуляторов по заданному расположению полюсов замкнутой системы и установившейся ошибке выходной переменной в двух постановках: аз с помощью обратной связи по состоянию; бэ с помощью последовательного динамического регулятора общего вида. Предложен подход к решению задачи синтеза ЦР по условию обеспечения заданного перерегулирования и времени нарастания переходного процесса путем представления цифровой системы управления парой доминирующих полюсов. Проведено исследование влияния расположения полюсов замкнутой системы на качество переходного процесса. Решена задача синтеза ЦР по условию обеспечения заданного вида переходного процесса на выходе системы из допустимой области его определения.

В разделе 4.1 приведено решение задачи синтеза ЦР по заданному расположению полюсов с помощью обратной связи по состоянию через матрицу постоянных коэффициентов е - 1д1 д2 д3з , которая подлежит определению при решении задачи синтеза. Матрица обратной связи о может быть определена следующим образом

е -"с V Ъ 4э] К_1 с173

где Ау1= \CZj3 = 12^ - «I;

К ** С к1 ' к2 к1= кс*1э = -- спектр замкнутой системы.

Принимая во внимание, что классический подход к решению задачи синтеза оставляет открытым вопрос об установившейся ошибке выходной переменной, введен дополнительный канал обратной связи д4 срис.2э, при этом коэффициенты настройки ЦР определяются решением следующей системы уравнений

\х1 - Ф + 8Св+д ГО 1=0. 1 = 1, 3, 3;

4 С183

ОС! - я «■ Все+д4оЭ3-»су - Вд4э| ^и^ = Дигуст

Г-С* - 1)А-1с

где последнее уравнение соответствует условию обеспечения заданной установившейся ошибки.

Отметим, что решение задачи синтеза с помощью обратной связи по состоянию требует дополнительной установки измерительных устройств, что усложняет и удорожает систему управления. В разделе 3.2 предложен подход к решению задачи синтеза по условию обеспечения заданного расположения полюсов замкнутой системы с помощью динамического регулятора, включенного в прямую цепь ошибки, при этом обеспечивается также допустимая установившаяся ошибка. Передаточная функция такого регулятора имеет в общем случае вид дробно-рациональной функции двух полиномов

" 1

,£®|г ап+ а.г + а,гг +...+ ам гт Кг) = -= —3—!-Ц-5--г-- С19]

Е Ь.г1 ♦ г" V V - Ь22г .. + Ь^ ^ + г» 1-0

Целью синтеза является определение коэффициентов а1 и ь1 таким образом, чтобы замкнутая система имела заданный спектр и заданную

-13-

установившуюся ошибку выходной переменной. Решаемая задача является задачей структурно-параметрического синтеза, который обеспечивается решением двух задач. В первой из анализа условий физической реализуемости передаточной функции UP определяется структура UC, т.е. значения m и п в с19э, которые задают порядок регулятора. Для второй задачи составляется система m+n+i уравнений относительно искомых коэффициентов aj, i-0,m и ь ,i-u,n=i, решение которой является решением поставленной задачи

QCz)(zJ + Ь^1 +... + Ь„) +

+ бРСг) (amz™ + a^zf1 +... + а0) = 0 ; i = U, ш+п С20Э

Ы? О- ' z"1) HCz). = Диг уст

где oczd и pcz5 - полиномы передаточной функции управляемого процесса с125; нс2э определяется в соответствии с с13э.

До решения задачи синтеза по условию обеспечения заданного спектра надо предварительно решить задачу вьбора желаемого спектра, исходя из условия обеспечения желаемого качества переходного процесса. В разделе 4.3 предложен подход к решению этой задачи при представлении системы управления парой доминирующих полюсов". По заданным перерегулированию и времени нарастания Т^ определяется пара доминирующих полюсов s=|s| по известным формулам

* = ¿ .(arct97=%- ±а +л] <а>

- СФ

I* I = ехр , С223

vT^F

где угол а и коэффициент затухания С определяются по номограмме сБ.Куо. Теория и проектирование цифровых систем управления.-М.: Машиностроение, 1986, стр.21бз. Следующим шагом является решение задачи синтеза UP, обеспечивающего найденньй спектр. Результаты исследований показывают, что синтез в соответствии с предложенным подходом обеспечивает хорошее совпадение заданных значений перерегулирования и времени нарастания со значениями, полученными экспериментально-расчетным путем.

Ни один из рассматриваемых подходов к синтезу ЦР не может

-14-

обеспечить желаемый вид переходного процесса. В разделе 4.4 предложен подход к решению задачи синтеза по условию обеспечения желаемого вида переходного процесса выходной переменной. Вьражение для выходной переменной представлеЯЬ в виде

Ж г) У„

Ди„Сг) =

Г гп г - 1

К^ 20-1 + К2- тГ* + ... + Кп У0

_ "" + I

г г - 1

с 24э

где коэффициентами кг, ,кп задается желаемый вид переходного процесса из допустимой области его определения, а -установившееся значение переменной. С другой стороны можно записать

АигС2:> = -ГЙШЙШ- лизс^ С2Я

Сравнение правых частей с24э и с25э дает уравнение, решение которого относительно исгэ дает искомую передаточную функцию ЦР. Приведены результаты моделирования ЦС АРВ СГ, полученные с использованием предлагаемого метода синтеза ЦР. Неизбежная погрешность при практической реализации ЦР, естествейно, приведет к отличающимся от задаваемых графикам переходных процессов. Кроме того, при задании желаемых графиков переходных процессов должны учитываться ограничения на значения физических переменных во всей ЦС АРВ. Поэтому возможному заданию желаемых графиков переходных процессов должно предшествовать решения задачи нахождения допустимой области их определения.

Поскольку задача синтеза решалась с использованием упрощенной модели, в диссертации была проверена работоспособность полученных ЦР на полной модели. По результатам исследования можно сделать вывод о том, что синтезированные ЦР обеспечивают показатели качества ЦС АРВ, близкие к задаваемым.

Из проведенных исследований следует, что ЦР обладают существенно большими возможностями по сравнению с аналоговыми, и решение задачи их синтеза по тем или иным критериям имеет практическую ценность в плане решения общей проблемы управления переходными процессами в ЭЭС и отвечает современному уровню развития цифровой вычислительной техники.

-13-

В ЗАКЛЮЧЕНИИ обобщены и сформулированы основные результаты и выводы по работе.

ВЬВОДЫ

1. Разработаны полная и упрощенная дискретная математическая модель ЦС АРВ синхронного генератора в пространстве состояний.

2. Решена задача синтеза типовых цифровых ГОК ПИ- и ПИД-регуляторов на основе идеи компенсации нежелательных полюсов управляемого процесса нулями регулятора.

3. Решена задача синтеза ЦР по условию обеспечения заданных степени устойчивости и степени колебательности переходных процессов в системе АРВ с помощью метода Д-разбиения. Выполнение Д-разбиения на основе 2-формы характеристического уравнения цифровой системы проще и удобнее, чем с использованием *-образования при том же получаемом эффекте.

4. Предложен подход к решению задачи синтеза ЦР на основе сочетания метода Д-разбиения с идеей компенсации полюсов управляемого процесса.

5. Решена задача синтеза ЦР по условию обеспечения заданного спектра замкнутой системы и заданной установившейся ошибки выходной переменной с помощью обратной связи по состоянию и выходу.

В. Решена задача синтеза ЦР по условию обеспечения заданного спектра замкнутой системы и заданной установившейся ошибки с помощью последовательного динамического цифрового регулятора, включенного в цепь ошибки. Такое решение не требует установки дополнительных измерительных приборов в цепях обратной связи.

7. Предложена и опробована на- математических моделях ЦС АРВ методика синтеза ЦР, обеспечивающих заданные перерегулирование и время нарастания переходного процесса при представлении системы управления парой доминирующих полюсов.

8. Предложен и опробован на математических моделях ЦС АРВ метод синтеза ЦР, обеспечивающий желаемый вид переходных процессов в системе из допустимой области их определения. Метод дает возможность конструктивно ставить и решать задачи управления переходными процессами в электроэнергетических объектах. Необходимость учета ограничений на значения физических

-1е-

переменных при задании желаемого вида переходного процесса в системе требует решения дополнительной задачи нахождения выиеупомянутой допустимой области.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ . 1. Лепорский В- Д.. Лукаш Н. П-. Хо Лак Лок. Подход к синтезу цифровых регуляторов режимами электроэнергетических объектов/^ В кн.: Проблемы нелинейной электротехники-Тез-докл. IV н- -т- Конф-. Киев, юэг, с. 93-94-

г- Лепорский В-Д.. Лукаш Н- П-. Хо Дак Лок- К синтезу цифровых регуляторов режимов электроэнергетических объектов. -Деп. в УкрИНТЭИ гз.оэ.эг N 148е-ук эг, 18 с.

з. Лепорский В- Д-. Лукаш Н- П.. Хо Дак Лок- Синтез цифровых регуляторов по заданному виду переходного процесса. - , Деп- в УкрИНТЭИ 21.10.93 м 1714-Ук эг, 15 с-

■4. Лепорский В- Д.. Лукаш Н- П.. Хо Дак Лок- Применение метода Д-разбиения для настройки цифровых регуляторов электроэнергетических объектов. - Деп- в УкрИНТЭИ 4.и.эг ы 1воз-Ук 92, 17 с.

з. Лепорский В. Д.. Лукаш Н- П-. Хо Дак Лок- К синтезу цифровых систем управления с заданным спектром-- Деп- в УкрИНТЭИ гг. ог.93 N гзз- Ук эз, 18 с -

е. Лепорский В- Д.. Лукаш Н- П.. Хо Дак Лок- Параметрический синтез цифровых систем АРВ синхронных генераторов- - Деп. в ГНГБ Украины oi.is.93 N гзз8-Ук эз, 23 с-

7. Лепорсйий В. Д.. Лукаш Н. П.. Хо Дак Лок. К синтезу цифровых систем АРВ синхронных генераторов с заданным спектром.

- Деп- в ГНТБ Украины 01.12.93 N гззэ- Ук эз, 12 с-

8. Лепорский В.Д., Лукаш Н.П., Хо Дак Лок. Синтез цифровой системы АРВ синхронного генератора// В кн.= 1-а Укратська конференц!я з автоматичного керувания. Автоматика-94= Тез. докл., ч. и, Ки1в, 1994, 1 е..

9. Лепорский В. Д.. Лукаш Н- П-. Хо Дак Лок- Синтез цифровых систем АРВ синхронных генераторов с заданным спектром.

- Техническая электродинамика. 19&4, N 2, и с.

Рис.1. Цифровая система управления с последовательным цифровым регулятором

е' ч

Рис.2. Цифровая система управления с обратной связью по состояний и выходу

и