- •Задачи курса. Наука управления техническими, социальными и информационными системами; ее место в современном обществе.
- •2.Физический и информационно-гомеостатический аспекты теории управления.
- •4. Рабочие операции и операции управления.
- •5. Общие принципы системной организации.
- •7. Принцип разомкнутого управления. Принцип управления по отклонению. Принцип регулирования по возмущению.
- •Примеры работы систем, построенных на основе различных принципов управления.
- •12. Общие условия устойчивости линейной системы.
- •13. Границы устойчивости системы.
- •16. Методы оценки качества переходного процесса.
- •17. Постановка задачи коррекции. Назначение корректирующих устройств.
- •18. Синтез корректирующих устройств. Техническая реализация корректирующих устройств
- •19. Структурная и функциональная схемы систем дискретного регулирования.
- •1. Дискретизация по времени, импульсные сар ( рис. 15);
- •Типы дискретных систем.
- •21. Математическое описание цифровых систем.
- •22. Нелинейные системы и методы их анализа
- •23. Общее информационное представление системы управления.
- •24. Понятия внутренней, отображающей и управляющей информации о процессе управления.
- •25. Развитие систем управления в виде индивидуального и группового приспособления к изменениям. Интеллектуализация систем управления. Общие сведения о омеостатическом принципе управления
Типы дискретных систем.
Дискретные системы – это системы, содержащие элементы, которые преобразуют непрерывный сигнал в дискретный. В дискретных системах сигналы описываются дискретными функциями времени.
Квантование - процесс преобразования непрерывного сигнала в дискретный. В зависимости от используемого вида квантования системы можно классифицировать:
- импульсные системы, использующие квантование по времени;
- релейные системы, использующие квантование по уровню;
- цифровые системы, использующие квантование по уровню и по времени (комбинированное квантование).
Квантование осуществляется с помощью импульсных модуляторов, релейных элементов, а также различного рода цифровых ключей.
21. Математическое описание цифровых систем.
Рассмотренные на предыдущей лекции примеры свидетельствуют о том, что абстрактная характеристика данной системы может быть получена с помощью полезных типов математического описания. Однако при этом естественно возникает вопрос: а для чего вообще нужно какое-либо математическое описание? Ответ на этот вопрос в значительной степени связан с нетривиальностью современных научных результатов и необходимостью уметь выделять существенные свойства описательных моделей. Кроме того, использование именно математического описания обусловлено следующими важными соображениями:
Компактность. Словесное (или вербальное) описание системы (или процесса), как правило представляет собой нагромождение нечетких высказываний, которые лишь затуманивают существо дела. Избавиться от таких нечетких и не до конца продуманных соображений помогает компактная математическая символика. Математическое описание дает нам аналог знакомой картины и оказывается информативнее любого словесного описания.
Ясность. Использование математического описания позволяет каждому аспекту изучаемого процесса поставить в соответствие определенный математический символ, в результате чего становится нагляднее взаимосвязь, существующая между различными параметрами процесса. Более того, подобное сопоставление позволяет гораздо проще, чем словесное описание, установить, не были ли упущены какие-либо существенные переменные, или, напротив, не были ли внесены какие-либо дополнительные несущественные сложности при построении описания.
Возможность численного анализа. Как только сделан выбор какого-либо математического описания, последнее «начинает жить» собственной жизнью, более или менее независимой от самого исследуемого процесса.
Другими словами, математическим описанием можно манипулировать в соответствии с обычными законами логики в надежде получить нетривиальное представление о самой системе. Кроме того, математическая модель дает основу для численного анализа, с помощью которого могут быть получены данные не только описательного, но и прогностического характера. Рассмотрим кратко некоторые типы математического описания, которые чаще других используются в математических конструкциях больших систем.
22. Нелинейные системы и методы их анализа
Методы и анализ нелинейного режима работы системы ЧАП. Метод фазовой плоскости МИНСК, 2008 К нелинейным относят системы, описываемые нелинейными дифференциальными уравнениями. Система является нелинейной вследствие наличия в ее составе звеньев, описываемых нелинейными дифференциальными уравнениями, или имеющих нелинейную статическую характеристику (например, дискриминационную). Нелинейный режим работы имеет место в системе при выходе ошибки слежения за пределы линейного участка
(переходной режим, срыв слежения, большой уровень помех и т.д.). Методы анализа нелинейных систем: Метод кусочно-линейной аппроксимации. Нелинейная характеристика разбивается на ряд линейных участков, в пределах каждого из которых система описывается линейным дифференциальным уравнением. Далее на каждом из этих участков система исследуется линейными методами; находятся решения, описывающие работу системы, которые затем "сшиваются"
. Метод удобен при небольшом числе участков разбиения. Недостаток метода в громоздкости вычислений при увеличении количества участков. Метод гармонической линеаризации. Нелинейный элемент (НЭ) заменяется его линейным эквивалентом. Критерий эквивалентности состоит в равенстве первой гармоники напряжения на выходе НЭ и его линейного эквивалента по амплитуде и фазе при подаче на входы
НЭ и его эквивалента гармонического сигнала. Метод эффективен, когда все высшие гармоники подавляются последующими цепями. Метод фазовой плоскости. Применяется для исследования нелинейных систем, описываемых дифференциальными уравнениями первого и второго порядков. Состоит в построении и исследовании фазового портрета системы в координатах исследуемой величины и ее производной. Используется для анализа переходных режимов работы, оценки устойчивости системы, возможности