текущие значения координат центра ротора, потенциалы всех шести
электродов и случайный заряд ротора
q
0
(при расчете принимается
нулевым). Проекции пондеромоторных сил
F
x,y,z
с выхода блока вы-
числения сил суммируются с возмущающими воздействиями
F
в
x,
в
y,
в
z
,
2 раза интегрируются и, после прохождения через корректирующие
звенья, поступают на блок формирования потенциалов. Внутри этого
блока находятся три подблока, по одному на каждую пару диаме-
трально противоположных электродов. Потенциалы электродов под-
веса формируются из опорных напряжений, с которыми складывается
или вычитается управляющий сигнал
U
упр
. Здесь же включены эле-
менты типа “насыщение”, ограничивающие потенциалы на электро-
дах. Переходные процессы, возникающие при ненулевых начальных
условиях (этап всплытия ротора с упоров) или под действием возму-
щающих сил
F
в
x,
в
y,
в
z
, регистрируются виртуальными осциллографами
или записываются в память для дальнейшей обработки.
Для оптимизации параметров подвеса использовался инструмен-
тальный пакет Nonlinear Control Design Blockset (NCD-Blockset). Он
предоставляет в распоряжение пользователя графический интерфейс
для настройки параметров динамических объектов, обеспечивающих
желаемое качество переходных процессов. В качестве средства для
достижения указанной цели принимается оптимизационный подход,
обеспечивающий минимизацию функции штрафа за нарушение ди-
намических ограничений. Особую значимость имеет то обстоятель-
ство, что в процессе настройки могут учитываться неопределенно-
сти параметрического типа, что позволяет синтезировать робастные
законы управления. Динамические ограничения задаются в визуаль-
ном режиме блоками Signal Constraint (блоки
1, 2. . . 4
, см. рис. 4). В
блоках
1
и
2
формируются ограничения на переходный процесс, со-
стоящий из этапов всплытия и отработки перегрузки. В блоках
3
и
4
введены ограничения на перерегулирование при воздействии пере-
грузки. На базе этих ограничений NCD-Blockset автоматически ге-
нерирует задачу конечно-мерной оптимизации так, чтобы точка экс-
тремума в пространстве настраиваемых параметров соответствовала
выполнению всех требований, предъявляемых к качеству процесса.
Эта задача решается с привлечением специализированной процеду-
ры квадратичного программирования из пакета Optimization Toolbox.
Ход оптимизации контролируется на экране с помощью отображения
графика контролируемого процесса и текущих значений минимизиру-
емой функции. По завершении процесса его результат фиксируется в
рабочем пространстве.
Рассмотрим теперь работу подвеса с астатическим регулятором
(16). Передаточная функция замкнутой системы для канала
y
линейной
124 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 3
