
- •Введение
- •1. Общие сведения о системах автоматического регулирования
- •1.1. Основные задачи
- •1.2. Понятие об автоматическом регулировании
- •1.3. Разомкнутые и замкнутые системы
- •1.4. Системы автоматической стабилизации
- •1.5. Следящие системы
- •1.6. Непрерывные и прерывистые системы
- •Контрольные вопросы
- •2. Линейные и нелинейные системы автоматического регулирования
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Общий метод линеаризации
- •Контрольные вопросы
- •3. Динамические звенья и их характеристики
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Передаточные функции динамических звеньев
- •3.3. Временные характеристики звеньев
- •3.4. Частотные характеристики звеньев
- •Афчх для декартовых координат
- •Афчх для полярных координат
- •3.5. Логарифмические частотные характеристики звеньев
- •3.6. Безынерцинное звено
- •3.7. Апериодическое звено первого порядка
- •3.8. Апериодическое звено второго порядка
- •3.9. Идеальное интегрирующее звено
- •3.10. Инерционное интегрирующее звено
- •3.11. Идеальное дифференцирующее звено
- •3.12. Реальное дифференцирующее звено
- •3.13. Неустойчивые звенья
- •Контрольные вопросы
- •4. Составление и анализ исходных дифференциальных уравнений Систем Автоматического регулирования
- •4.1. Общий метод составления уравнений
- •4.2. Передаточные функции сар
- •4.3. Составление уравнений по типовым динамическим звеньям
- •1. Последовательное соединение звеньев.
- •2. Параллельное соединение звеньев.
- •3. Локальная обратная связь.
- •Контрольные вопросы
- •5. Устойчивость линейных систем автоматического регулирования
- •5.1. Понятие устойчивости линейных систем
- •1) Наличие нулевого корня;
- •2) Наличие пары чисто мнимых корней;
- •3) Наличие бесконечного корня.
- •5.2. Алгебраический критерий устойчивости
- •1. Уравнение первого порядка
- •2. Уравнение второго порядка
- •3. Уравнение третьего порядка
- •4. Уравнение четвертого порядка
- •5.3. Критерий устойчивости Михайлова
- •Построение кривой Михайлова
- •5.4. Определение устойчивости по логарифмическим характеристикам
- •Контрольные вопросы
- •6. Построение кривой переходного процесса в системе автоматического регулирования
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Классический метод
- •6.3. Метод трапецеидальных вещественных характеристик
- •Общий вид таблицы h-функций
- •1. Сумма высот всех вписанных трапеций должна равняться суммарному изменению ординаты вещественной частотной характеристики.
- •2. Боковые наклонные грани прямоугольных трапеций должны как можно точнее соответствовать криволинейным участкам характеристики вещественной частотной характеристики.
- •Контрольные вопросы
- •7. Оценка качества регулирования
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Точность в типовых режимах
- •7.3. Определение показателей качества регулирования по переходной характеристике
- •7.4. Приближенная оценка вида переходного процесса по вещественной частотной характеристике
- •7.5. Корневые методы оценки качества
- •7.6. Частотные критерии качества
- •Контрольные вопросы
- •8. Элементы синтеза систем автоматического регулирования
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Метод логарифмических амплитудных характеристик
- •8.3. Синтез последовательного корректирующего устройства
- •Контрольные вопросы
- •9. Нелинейные Системы автоматического регулирования
- •9.1. Методы исследования процессов в нелинейных системах
- •9.2. Метод фазовой плоскости
- •Предельный цикл
- •Предельный цикл
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Теория систем автоматического управления и регулирования
- •6 80021, Г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.
Общий вид таблицы h-функций
t0 |
h |
||||
0 |
0,1 |
0,2 |
… |
1 |
|
0 0,5 1,0 … |
0 0,158 0,310 … |
0 0,176 0,340 … |
0 0,192 0,371 … |
… … … … |
0 0,314 0,603 … |
Метод построения кривой переходного процесса заключается в том, что вначале имеющуюся вещественную характеристику (исследуемой системы) заменяют на несколько прямоугольных трапеций (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Вписывание трапеций
Замена криволинейных участков характеристики прямолинейными отрезками осуществляется с соблюдением следующих условий.
1. Сумма высот всех вписанных трапеций должна равняться суммарному изменению ординаты вещественной частотной характеристики.
2. Боковые наклонные грани прямоугольных трапеций должны как можно точнее соответствовать криволинейным участкам характеристики вещественной частотной характеристики.
Чем точнее выполняется условие 2, тем выше степень приближения и точнее расчет кривой переходного процесса.
Далее необходимо определить параметры всех полученных (вписанных) трапеций. Для этого выполняется вспомогательное построение всех трапеций на отдельной координатной сетке, с учетом масштаба и знака. Координатная сетка аналогична координатной сетке вещественной частотной характеристики системы (рис. 6.3).
Увеличение ординаты вещественной характеристики соответствует отрицательным трапециям (верхняя трапеция на рис. 6.3, б), а уменьшение – положительным (две нижние трапеции и треугольник на рис. 6.3, б).
Следующим шагом для каждой трапеции определяют высоту p, частоты среза с и частоту излома d, по которым в итоге определяют коэффициент наклона боковой грани .
Затем по справочным таблицам h-функций должны быть построены составляющие переходной характеристики от каждой трапеции – Xi(t). Построение составляющих осуществляется следующим образом.
1. По коэффициенту наклона вписанной (не единичной) трапеции в справочной таблице выбирается ближайшая h-функция h(t0).
2. Для получения точек, по которым можно построить составляющую кривой переходного процесса Xi(t) от i-й трапеции, значение выбранной из справочной таблицы h-функции умножают на высоту этой трапеции p, а время t0 делят на ее частоту среза с. Данное правило можно представить как
.
(6.9)
На основании справочных таблиц h-функций по правилу (6.9) для всех трапеций формируются расчетные таблицы Xi(t).
3. После создания всех таблиц выполняют построение графиков Xi(t) в одной координатной плоскости. Промежуток времени t во всех таблицах должен быть приблизительно равным. За этот промежуток все составляющие Xi(t) должны закончить существенные колебания по ординате.
4. На последнем этапе производят графическое суммирование всех составляющих Xi(t) для получения результирующей кривой переходного процесса X(t).
Контрольные вопросы
1. Что называют кривой переходного процесса в САР.
2. Изложите общий метод построения кривой переходного процесса.
3. Сформулируйте понятие единичной трапецеидальной вещественной характеристики
4. Дайте определение h-функций.
5. Как производится построение кривой переходного процесса по вещественной частотной характеристике?