46. Цифровые сар.
В отличие от импульсной системы, цифровая система имеет более сложную структуру и сигнал в некоторых участках схемы представлен в виде кода:
ЦВУ (цифровое вычислительное устройство) выполняет функции сравнивающего устройства, а также некоторые функции по преобразованию сигнала. Кроме того, в составе системы имеется преобразователь непрерывного сигнала в код (Н–К, АЦП) и преобразователь кодового сигнала в непрерывный (экстраполятор, К–Н, ЦАП). В некоторых случаях ЦВУ может также выполнять роль задающего устройства, то есть задающее воздействие формируется программой. Модели элементов цифровой САР:
Как правило, используются коды с достаточно большим числом разрядов. Поэтому нелинейностью, возникающей при квантовании сигналов, можно пренебречь и рассматривать цифровой фильтр с преобразователями непрерывного сигнала в код, как импульсный. При обработке информации в ЦВУ на выполнение программы затрачивается некоторое время, поэтому ЦВУ можно представить как комбинацию импульсного фильтра и звена чистого запаздывания с передаточной функцией вида e–pτ.
τ – время выполнения программы. Передаточная функция экстраполятора определяется следующим образом: WЭ(p)=(1–e–pτ)/p.
47. Анализ Качества импульсных и цифровых сар.
Качественные показатели могут быть определены из переходного процесса. Для этого используют формулу, описывающую дискретное изображение переходного процесса:
где z/(z–1)– изображение ступенчатого входного сигнала (дискретное).
Для построения переходного процесса функцию H(z) раскладывают в ряд Лорана:
H(z)=h0z0+h1z–1+…
Коэффициенты ряда представляют собой значения переходного процесса в моменты времени 0, Т, 2Т, 3Т…Переходной процесс указан на рисунке:
Для оценки устойчивости правило Ляпунова формулируется следующим образом: система устойчива, если корни характеристического уравнения ограничены по модулю значением 1.
При использовании критерия Гурвица выполняют замену переменной в характеристическом уравнении: z=(1+S)/(1–S).
Далее записывают уравнение от параметра S и строят определитель так же, как и для непрерывной системы.
При использовании критерия Найквиста и Михайлова выполняют еще одну замену переменной: S=jvT/2 и записывают передаточную функцию W(jv), где v – псевдочастота, равная v=(2/T)·tg(ωT/2),
Далее частотные характеристики или кривую Михайлова строят в зависимости от псевдочастоты.
48. Адаптивные сау. Способы построения беспоисковых систем.
Адаптивными называются системы, которые в процессе эксплуатации при изменении параметров объектов или внешних условий самостоятельно изменяют параметры, регулирующие ее структуру или настройку для поддержания оптимального режима работы. Характеризуются наличием в составе контура самонастройки, назначение которого состоит в логической переработке информации об изменяющихся условиях работы и последующем воздействии на основной контур управления.
В зависимости от способа определения экстремума целевой функции различают:
Беспоисковые системы (адаптация осуществляется на основе информации об объекте или внешних условиях).
Поисковые системы(для выделения экстремума используется различные виды поиска)
1)Беспоисковые системы делятся на:
1)Системы, настраивающиеся по характеристикам внешних воздействий:
Д – датчик для измерения параметров внешних воздействий
П – преобразователь, ИЭ – исполнительный элемент , КСН – контур самонастройки
Используются, когда в процессе работы возможны незапланированные изменения возмущающих или задающих воздействий.
2)Системы, настраивающиеся по изменению параметров объекта регулирования:
М – модель
СУ - сравнивающее устройство
Если параметры ОР и М соответствуют друг другу, то на СУ сигнал отсутствует.
3)Система, настраивающаяся на характеристики основного контура:
Осуществляет контроль над изменением характеристик основного контура.
4)Система, настраивающаяся по ошибке реакции системы и модели на типовые сигналы.
Система в результате работы может подключать ко входу ГТС – генератор тестовых сигналов и сравнивать реакцию на них системы и модели М. Если есть различия в реакции, ИЭ воздействует на регулятор для подстройки параметров.
49. Адаптивные САУ. Примеры построения поисковых САУ
Адаптивными называются системы, которые в процессе эксплуатации при изменении параметров объектов или внешних условий самостоятельно изменяют параметры, регулирующие ее структуру или настройку для поддержания оптимального режима работы. Характеризуются наличием в составе контура самонастройки, назначение которого состоит в логической переработке информации об изменяющихся условиях работы и последующем воздействии на основной контур управления.
В зависимости от способа определения экстремума целевой функции различают:
1)Беспоисковые системы (адаптация осуществляется на основе информации об объекте или внешних условиях)
2)Поисковые системы (для выделения экстремума некоторой целевой функции φ используется различные виды поиска). В системе выделяют объект оптимизации (регулятор или его часть) и выбирают целевую функцию - легко контролируемый параметр, характеризующий качество работы системы. В состав объекта оптимизации вводят датчик целевой функции. Также назначают параметр настройки, от которого зависит целевая функция, т . е φ=f(μ). Если параметр один, то система-одномерная, если несколько-многомерная.
2)Поисковые системы делятся на :