3.Методические указания

Процессы на выходе объекта управления, наблюдателя и системы в целом снимать при постоянном входном воздействии V=1(t).

Значение перерегулирования по кривой переходного процесса определяется следующим образом:

где y_max, y_- соответственно максимальное и установившееся значения выходной переменной.

Рис.6.2.Структурная схема системы управления с наблюдателем

4.Порядок выполнения работы

4.1.Ввести модель объекта управления в соответствии с номером варианта. Снять переходной процесс, оценить t_nn и %.

4.2.По заданным корням синтезировать желаемый (эталонный) характеристический полином. По уравнению собрать эталонную модель. Снять переходной процесс. Определить желаемые показатели качества переходного процесса. Сравнить их с соответствующими показателями объекта управления.

4.3.Рассчитать параметры динамического звена L(p).

             Таблица 6.1

Номер варианта	Параметры ОУ			Желаемые корни
		T	d	k0	1	2	3
1	1	0.1	0.8	-2	-2	-2
2	2	0.1	1	-1
3	1	0.5	2	-1.6+j1.2	-1.6-j1.2	-2
4	0.5	0.05	4	-0.5	-1+j1	-1-j1
5	2	0.4	1.5	-2	-2	-3
6	4	0.2	3	-1	-1	-1

4.4.Ввести наблюдатель (модель и звено L(p)). Снять выходной сигнал при нулевых начальных условиях объекта и наблюдателя и единичном входном воздействии. Снять выходной сигнал при различных начальных условиях на интеграторах наблюдателя:

.

Сравнить выходные сигналы объекта и наблюдателя.

4.5.Рассчитать параметры регулятора d₀ ,d₁ ,k.

4.6.Ввести регулятор, замкнуть обратные связи. Снять переходной процесс в синтезированной системе при нулевых начальных условиях в объекте и наблюдателе. Определить t_nn и %, сравнить с п.4.2.

4.7.Снять процессы на выходе системы при не нулевых начальных условиях в наблюдателе (y_m(0)=-2). Сравнить с результатами п.4.6.

5.Содержание отчета

5.1.Цель работы.

5.2.Математическая модель объекта управления.

5.3.Структурная схема системы.

5.4.Значения желаемых показателей качества процессов в системе (п.4.2) расчет параметров регулятора и наблюдателя.

5.5.Переходные процессы по п.4.1 - 4.7.

5.6.Выводы по работе.

6.Контрольные вопросы

6.1.Основные этапы модального метода синтеза?

6.2.Назначение наблюдателя в системе?

6.3.Как определить характеристический полином системы?

6.4.Как получить уравнение статики замкнутой системы?

6.5.Как влияют начальные условия на работу системы?

Задачи по лекциям.

•  

Найти коэффициент усиления

•  

W(s) - ?

•  

Записать дифференциальное уравнение, характеризующее систему

•  

Смоделировать устройство

•  

y(t) - ?

•  W(s) реального дифференцирующего звена

•  годограф Nyquist для апериодического звена

•  годограф Михайлова для апериодического звена

•  годограф Nyquist для интегратора

•   Структурное преобразование схемы

•  Выразить y через f и v 

•  ЛАЧХ для разомкнутой системы

•  ЛАЧХ

•  ЛАЧХ

•  ЛАЧХ

•  Найти W(s) по заданной ЛАЧХ

•  При каких T₁, T₂ система устойчива

•  Необходимое и достаточное условие устойчивости системы с характеристическим полиномом замкнутой системы третьего порядка по Гурвицу.

•  При каком a система устойчива,  заданы

•  Проверить систему на устойчивость с помощью критерия Найквиста

•  При каком k система устойчива

•  Исследовать на устойчивость с помощью диаграмм Bode

•    При каком k₁ ошибка не превышает 3%

T = 1, k₁ = 1, k₂ = 2, d = 0.5,  = 1,  3%

•  L желаемая для t_пп = 0,33,  = 30%

•  Синтез устройства управления по логарифмическим характеристикам

        k₀ = 25, k₁ = 2, k₂ = 1, T₁ = 0.025, d = 0.5, t_п = 0.8,  = 40%

•  Дано колебательное звено. Перейти к описанию пространства состояний (A,B,C)

•  Исследовать на управляемость и наблюдаемость

•  Алгебраический метод синтеза устройства управления для объекта

Подбор регулятора:

–

–

–

–

•  

•  

Исследовать замкнутую систему на устойчивость

•  

Исследовать замкнутую систему на устойчивость используя критерий устойчивости Найквиста

•  

 x(t) = 1(t)

 Найти выходной сигнал