17. Классификация звеньев (фильтров) по форме ачх

18. Логарифмические частотные характеристики.....

ТИПОВЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ

19. Усилитель - звено характеризуется мгновенной передачей сигнала со входа на выход, причем выходная величина не меняется во времени. Динамическое уравнение у = Кх совпадает с уравнением статической характеристики, где К — коэффициент передачи. Примеры: рычаг, механическая передача (редуктор), потенциометр, электронный усилитель, трансформатор, воздушный и водяной клапаны и др.

20. Апериодическое звено- трансформирует входную величину апериодически по экспоненциальному закону:

Т#+у = Кх*

Примеры: термопара, магнитный усилитель, RC- и #£-контуры, газгольдер, тепловые объекты (помещения, воздухонагреватели, материалы, оборудование и др.).

21. Колебательное звено - преобразует входной сигнал в сигнал колебательной формы:

Tty + T_iy + y = Kx.

Кроме приведенных в параграфе 5.1 примеров, можно назвать электродвигатель постоянного тока, поплавковый дифманометр, мембранный пневмоклапан и др.

22. Интегрирующее звено-преобразует входной сигнал в величину, пропорциональную интегралу от входной величины:

Ту = Кх.

Примеры: идеальные гидравлический двигатель и электродвигатель, электрические цепи с индуктивностью или емкостью и др. Кроме того, примером может служить астатический объект, рассмотренный в предыдущей главе.

23. Дифференцирующее звено формирует на выходе величину, пропорциональную скорости изменения величины на входе:

У = Кх.

Примеры: тахогенератор, демпфер в механических передачах, электрические контуры, включающие активные и индуктивные сопротивления, и др.

24. Звено задержки (запаздывание) но характеризуется тем, что выходная величина повторяет входную, но с запаздыванием т:

y(t) = x(t — x).

Примеры: большинство транспортных устройств, включая трубопроводы.

25. «Обратные» звенья

26. ЛАФЧХ сложных звеньев

Логарифмическая амплитудно-фазовая частотная характеристика (ЛАФЧХ) — представление частотного отклика линейной стационарной системы в логарифмическом масштабе.

ЛАФЧХ строится в виде двух графиков: логарифмической амплитудно-частотной характеристики и фазо-частотной характеристики, которые обычно располагаются друг под другом.

СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ

27. Условные обозначения

28. Правила преобразования

29. Типовая одноконтурная система, передаточные функции для различных пар «вход-выход»

АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

30. Основные требования к управлению (4)

Точность - в установленном режиме система должна поддерживать заданное значение , причем ошибка не должна превышать допустимую.

Устойчивость – система должна быть устойчивой во всех режимах работы, она не должна идти в разнос.

Качество переходных процессов – при смене заданного положения система должна переходить быстро и плавно.

Робастность - система должна сохранять устойчивость и приемлемое качество даже в том случае когда динамика и свойства внешнего возмущения немного отличаются от тех что использовались при проектирвании.

31. Процесс на выходе (условие обеспечения нулевой ошибки, принцип внутренней модели, астатизм регулирования)

32. Точность регулирования

33. Устойчивость и критерий асимптотической устойчивости Ляпунова

34. Переходный процесс, его характеристики

35. Корневые оценки качества

36. Робастность

СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ

37. Синтез оптимальной системы управления (с пропорциональным регулятором)

38. Пример построения оптимального регулятора с обратной связью по состоянию

ЦИФРОВЫЕ (ДИСКРЕТНЫЕ) СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

39. Математическое описание дискретных систем (разности первого и высоких порядков, дискретизация). Теорема Котельникова-Шеннона.

Дискретно представляемые сигналы описываются функциями дискретной переменной. Для описания дискретных систем используются решетчатые функции и разностные уравнения. Решетчатые функции являются аналогами непрерывных функций, описывающих непрерывные системы, а разностные уравнения являются аналогами дифференциальных уравнений.

Решетчатой функцией называется функция, получающаяся в результате замены непрерывной переменной на дискретную независимую переменную, определенную в дискретные моменты времени kТ, k = 0, 1, 2, … Непрерывной функции x(t) соответствует решетчатая функция х(kТ), где Т – период квантования, при этом непрерывная функция является огибающей решетчатой функции. При заданном значении периода квантования Т непрерывной функции x(t) соответствует однозначная решетчатая функция х(kТ). Однако обратного однозначного соответствия между решетчатой и непрерывной функцией не существует, так как через ординаты решетчатой функции можно провести множество огибающих.

Отсчеты по шкале времени удобно вести в целочисленных единицах периода квантования Т. С этой целью вместо переменной t непрерывной функции введем новую переменную =t/T, при этом непрерывной функции x() будет соответствовать решетчатая функция х(k)  x_k.

Теорема Котельникова-Шеннона.

Процедура преобразования сигнала непрерывного времени x(t) к дискретному виду, квантованному по времени, называется квантованием. Такая процедура отражает как реальные процессы, проходящие в цифровых системах управления, так и математические операции, использующиеся в различных сферах теории информации. В результате квантования получается импульсная последовательность x(kT) (решетчатая функция), которая при t = kT совпадает с исходным сигналом:

x(kT) = x(t)|_t=kT,

и не определена между отсчетами k. Потери информации при квантовании зависят от величины интервала квантования Т (частоты квантования 2/T).

Выбор интервала Т обычно осуществляется из соображений теоретической возможности точного восстановления исходного сигнала по данной дискретной выборке. Согласно теореме Котельникова-Шеннона, если спектр сигнала x(t) ограничен максимальной частотой _max, то точное восстановление функции x(t) теоретически возможно при условии, что на одном периоде максимальной частоты в сигнале имеется минимум два дискретных отсчета, т.е. частота квантования  должна быть более чем в 2 раза больше наибольшей частоты _max в сигнале:

≥_max, T < /_max.