Nelinearna regulacija hitrosti elektrohidravličnega rotacijskega servopogona
Doc. dr. Mitja Kastrevc, univ. dipl. inž., doc. dr. Edvard Detiček, univ. dipl. inž., oba Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo
Povzetek:
V članku je predstavljena zasnova nelinearne regulacije hitrosti elektrohidravličnega rotacijskega servosistema z uporabo Lyapunove teorije nelinearnih sistemov. Zaradi zelo nelinearne narave elektrohidravličnega servosistema običajne strategije vodenja večinoma ne morejo doseči želenih ciljev. Postopki nelinearnega vodenja so zato predmet številnih raziskav doma in po svetu. Sodobne strategije vodenja se morajo ustrezno odzvati na nelinearnosti v sistemu ter s tem izboljšati odziv celotnega sistema.
Prikazani postopek načrtovanja poteka v dveh delih. Najprej se s pomočjo povratnozančne linearizacije nelinearni matematični opis dinamike pretvori v linearno obliko. Sledi postopek vzvratnega prestopa integratorjev, ki spremeni celoten regulacijski krog v serijo regulacijskih podsistemov, t. i. virtualnih regulacijskih krogov.
Dokazano je, da lahko oba postopka v tehniki uspešno uporabimo za stabilizacijo katere koli izbrane delovne točke sistema. Vsi izpeljani rezultati so potrjeni z računalniško simulacijo nelinearnega matematičnega modela sistema. Nelinearni matematični model sistema vsebuje veliko nelinearnih členov, ki vplivajo tudi na dinamične napake sistema.
Raziskave, predstavljene v prispevku, kažejo na velik potencial postopkov nelinearnega vodenja, ki temeljijo na teoriji Ljapunova.
Ključne besede:
elektrohidavlični servopogon, nelinearna regulacija, Ljapunova teorija, integrator korak nazaj (backstepping), računalniška simulacija