
- •1. Основные понятия теории управления техническими системами
- •1.1. Цели, принципы управления, виды систем управления, основные определения, примеры
- •1.2. Структура систем управления: простые и многомерные системы
- •1.3. Основные законы управления
- •1.4. Классификация систем автоматического управления
- •1.4.1. Классификация по виду математического описания
- •1.4.2. Классификация по характеру передаваемых сигналов
- •1.4.3. Классификация по характеру управления
- •2. Математическое описание систем автоматического управления (регулирования)
- •2.1. Получение уравнений динамики системы. Статическая характеристика. Уравнение динамики сау (сар) в отклонениях
- •2.2. Линеаризация уравнений динамики сау (сар)
- •2.3. Классический способ решения уравнений динамики
- •2.4 . Основные виды входных воздействий
- •2.4.1. Единичное ступенчатое воздействие
- •2.4.2. Единичное импульсное воздействие: - функция Дирака
- •Единичное гармоническое воздействие
- •Линейное воздействие
- •2.5. Основные положения и свойства интегральных преобразований Лапласа
- •2.5.1. Использование преобразования Лапласа для операции дифференцирования
- •2.8 Некоторые способы нахождения оригинала по известному изображению
- •2.9. Использование обратных преобразований Лапласа для решения уравнений динамики сар (звена).
- •2.10. Весовая и переходная функции звена (системы).
- •2.11. Определение переходного процесса в системе (сар) (звене) через весовую и переходную функции.
- •2.12. Mетод переменных состояния.
- •2.12. Переход от описания переменных «вход-выход» к переменным состояния и обратно
- •2.12.1. Правая часть содержит только b0 u(t)
- •2.12.2. Правая часть общего вида
- •2.12.3. Обратная задача
- •2.13. Математическая модель кинетики нейтронов в «точечном» реакторе «нулевой» мощности. Вывод передаточной функции, переходной и весовой функций.
- •3. Частотные характеристики звеньев и систем автоматического управления (регулирования)
- •3.1. Амплитудно-фазовая частотная характеристика: годограф афчх, лах, фчх
- •3.2. Типовые звенья систем автоматического управления (регулирования). Классификация типовых звеньев. Простейшие типовые звенья.
- •3.2.1. Идеальное усилительное звено
- •3.2.2. Идеальное дифференцирующее звено
- •3.2.3. Идеальное интегрирующее звено
- •3.3. Апериодическое звено 1 – го порядка (инерционное звено)
- •3.4. Апериодическое звено 2−го порядка
- •3.5 Колебательное звено
- •4. Структурные преобразования
- •4.1. Замена цепи из последовательно параллельно соединенных звеньев
- •4.1.1. Замена цепи последовательно соединенных звеньев эквивалентным звеном
- •Замена цепи из параллельно соединенных звеньев эквивалентным звеном
- •4.2 Цепь с местной обратной связью
- •4.2.1. Замена звена с местной обратной связью на единичную
- •4.3. Перенос места обратной связи “вперед” или “назад”
- •4.4 Перенос точек суммирования “вперед” или “назад”
- •4.5. Перенос точек ветвления сигнала “вперед” или “назад”
- •5. Передаточные функции и уравнения динамики замкнутых систем автоматического регулирования (сар)
- •5.1. Главная передаточная функция. Передаточные функции по возмущающему воздействию и для ошибки (рассогласования)
- •Уравнения динамики замкнутой сар.
- •5.3 Частотные характеристики замкнутой сар.
- •6.5. Частотный критерий Найквиста.
2.10. Весовая и переходная функции звена (системы).
Весовой функцией звена (системы) называется реакция системы при нулевых н.у. на единичное импульсное воздействие.
(t) Звено y (t) = W (t)
Переходной функцией звена (системы) при н.у. называется реакция на единичное ступенчатое воздействие.
1
(t)
y
(t)
= h
(t)
Звено
Весовая функция
x(t)
=
(t)
y(t)
w(t)
x(t)
W(s)
пл = 1 w(t)
t
Переходная функция
h(t)
x(t)
= 1(t) y(t)
h(t) x(t)
W(s)
1
t
Учитывая,
что
(t) w(t)
W(s)
X(s) = 1 Y(s) W(s)
Передаточная функция играет роль изображения реакции звена или системы на единичное импульсное воздействие.
- обратное преобразование Лапласа
x(t)
1(t) y(t)
h(t)
W(s)
X(s) = 1/s Y(s) H(s)
H(s) –
изображение h(t), т.е.
2.11. Определение переходного процесса в системе (сар) (звене) через весовую и переходную функции.
x(t) y(t)
= ?
W(s)
X(s) Y(s) = ?
На вход системы поступает произвольное воздействие x(t) (заранее известное).
Найти:
если известны
и
- связь между входным и выходным воздействиями.
где х – нелинейное действие.
Символически данное соотношение записывается:
где «*» - знак свертки.
Можно решить с помощью формулы Дюамеля-Карсона:
где - вспомогательное время интегрирования.
Если
0, то
,
Заменяя в формуле Дюамеля-Карсона верхний предел t на , получим:
Существуют стандартные подпрограммы на ЭВМ для расчета свертки.
Найдем процесс по переходной функции:
x (t) y(t) = ?
W(s)
X(s) Y(s) = ?
Запишем в изображениях связь между входом и выходом:
;
,
формула для определения
Справедлива только при нулевых н.у., когда добавка равна нулю.