Проектирование АСУ ЭП является составной частью общей за­дачи проектирования электромеханической системы. В начале проектирования иа базе анализа технологического процесса опре­деляется целевая функция, т. е. требования к системе, и в соответ­ствии с этим составляется техническое задание на проектирование. В задание входят требования к статическим и динамическим свой­ствам электрического привода, оговариваются его конструктивные и эксплуатационные особенности, формы управления, технико­экономические показатели н др.

Проектирование обычно начинается с формирования силовой части АСУ ЭП, когда определяется род тока, напряжение, частота, система электроснабжения, тип преобразователя. Выбираются электродвигатели, устройства их сочленения с ИО механизма. Разрабатывается математическая модель электропривода как объ­екта управления с учетом особенностей электродвигателя и меха­низма. Далее определяется структура АСУ ЭП, осуществляется ее синтез и анализ.

В настоящее время при проектировании АСУ ЭП основной тен­денцией является унификация элементов систем н проектировщик должен стремиться использовать типовые структуры систем, серийно изготовляемые аппараты, функциональные блоки, регуляторы. Оте­чественной промышленностью изготовляются силовые преобразо­ватели различных типов, аналоговые и дискретные элементы уни­фицированной блочной системы регуляторов, микро - и минн-У’ВМ, аппараты управления и др. Имеется также ряд типовых унифици­рованных комплектных систем управления электроприводами, осуществляющих определенные функции управления с использо­ванием различных типовых технических средств.

Разрабатываемая АСУ ЭП должна быть оптимизирована. При этом может выполняться: 1) параметрическая оптимизация, когда при заданной структуре и функциональных воздействиях на систему требуется определить такие значения ее параметров, при которых наилучшим образом удовлетворяются заданные показатели каче­ства; 2) структурная оптимизация, когда проектировщик должен найти техническое решение, при котором используется минималь­ное число простейших и легко физически реализуемых элементов системы; 3) функциональная оптимизация, при которой необходимо определить и законы управления, а по ннм — структуру и числен­ные значения параметров системы. Чаще всего проектировщику приходится решать задачи єсех трех направлений одновременно.

Наиболее широко распространенным принципом проектирова­ния АСУ ЭП является проектирование по прототипу, заключаю­щееся в том, что на основании технического задания выбирается типовая система управления и без существенного изменения ее структуры определяются значения параметров ее управляющей части. При модульном принципе проектировщик компонует общую систему управления электроприводом, удовлетворяющую заданным критериям качества и техническим условиям, из типовых блоков (модулей). Это в ряде случаев ие исключает необходимости разра­ботки способов коррекции системы, когда при известном матема­тическом описании системы определяется структура и параметры дополнительных корректирующих устройств, обеспечивающих ее заданные качественные показатели в статических и динамических режимах.

Наконец, наиболее общим принципом проектирования при поиске иовых решений является непосредственный синтез систем управления. Сущность его заключается в том, что проектировщик по известной модели объекта управления и заданной целевой функ­ции специальными методами синтеза определяет структуру, харак­теристики, численные значения параметров системы и виды сто­ронних функциональных воздействий.

Свобода действий проектировщика обычно ограничена. Чаще всего встречаются параметрические ограничения, связанные с тем, что при выборе какого-либо элемента системы проектировщик вы­нужден считаться с заданным диапазоном возможных изменений его параметров. Примером могут служить ограничения, связанные с конечностью коэффициентов усиления, наличием постоянных вре­мени и т. п. Не менее часто приходится иметь дело с функциональ­ными ограничениями, обусловленными тем, что предельные значе­ния выходных переменных элементов системы ограниченны. При­мером могут служить насыщение магнитной системы электрической машины, ограничение выходного напряжения операционного уси­лителя н т. п. Приходится также учитывать энергетические воз­можности ряда элементов, т. е. ограничения по потребляемой или выделяемой энергии, а также по запасу энергии. С одной стороны, энергетические ограничения характеризуют значение потребляе­мой или отдаваемой мощности элементов, с другой — их эксплуа­тационную надежность н работоспособность. Наконец, следует иметь в виду и информационные ограничения, заключающиеся в том, что не все переменные процесса, интересующие проектиров­щика, могу г быть измерены или наблюдаемы.

Упомянутые выше основные ограничения в зависимости от ха­рактера поставленной задачи определяют также и выбор рациональ­ного метода исследования. Прн проектировании приходится решать как линейные, так и нелинейные задачи, использовать ручные и машинные методы проектирования, расчета и исследований, выби­рать наиболее приемлемые для решаемой задачи алгоритмы син­теза н анализа системы.