
- •1. Источники и составные части теории автоматического управления
- •30-60-Е гг:
- •2. Классификация систем автоматического управления
- •3.Собственные и вынужденные колебания в системах.
- •4. Частотные характеристики систем автоматического управления
- •5. Передаточные функции. Связь между входом и выходом системы в частотной области.
- •6. Передаточные функции основных видов соединения систем.
- •7. Передаточные функции по управлению и по возмущению
- •8. Статические и астатические системы
- •9. Типовые воздействия
- •10. Связь между входным и выходным процессами во временной области
- •11. Амплитудно и фазочастотные характеристики (годограф Найквиста)
- •12.Логарифмические характеристики (диграмма Боде):
- •13. Типовые звенья: идеальное интегрирующее звено
- •15. Колебательное звено.
- •16 Дифференцирующее звено первого порядка
- •17. Дифференцирующее звено второго порядка.
- •18 Звено чистого запаздывания
- •19. Устойчивость: Условие устойчивости линейной системы
- •20. Принцип аргумента
- •21. Критерий Рауса-Гурвица
- •22. Критерий Найквиста
- •23.Запасы устойчивости: по амплитуде и по фазе
- •24. Прямые показатели качества систем регулирования и управления
- •25. Интегральные показатели качества
- •26. Определение дисперсии ошибки системы при случайном воздействии
- •27. Определение взаимной корреляционной функции входа и выхода по автокорреляционной функции входного сигнала
- •28. Определение импульсной переходной функции статистическим методом
- •29. Определение импульсной переходной функции по входу и выходу (детерминированных процессов)
- •30. Описание дискретных систем уравнениями в конечных разностях
- •31. Z-передаточная функция дискретной системы.
- •32 Условие устойчивости линейной дискретной системы. Критерий Рауса-Гурвица.
7. Передаточные функции по управлению и по возмущению
-передаточная
функция по управлению.
-передаточная
функция по возмущению.
Уравнение (*) коротко записывают так
1.D(p)=B(p)Z+C(p)f
B(p)- полином m-ой степени от р.
С(р)- полином к-ой степени от р.
к-символ дифференцирования.
При такой записи
по управлению
При возмущении
2) A(p)Z=M(P)
3)
=x-y
(2)- Исключение координат из системы алгебраических уравнений.
-передаточная
функция в замкнутой системе по управлению.
-передаточная
функция в замкнутой системе по возмущению.
-Передаточная
ф-ция по ошибке по управлению.
-Передаточная ф-ция в системе по ошибке
по возмущению.
8. Статические и астатические системы
Система
наз. астатической, если ее сигнал ошибки
стремится к нулю при условии, что его
управляющие значение стремится к любому
ненулевому значению.
,
По теории о конечном значении:
(1)
так,
что
, тогда
При
Предел
равен
нулю тогда и только тогда, когда
передаточная функция имеет ноль в
начальных координатах.
Передаточная
функция имеет ноль
порядка,
если она представима в виде:
,
где
.
Для того, чтобы система была статической необходимо и достаточно, чтобы передаточная функция по ошибке имела нуль какого-то порядка в начале координат (представима в выше указанном виде).
Если передаточная
функция имеет нуль
порядка,
то система имеет
порядок
статичности.
Следовательно,
нуль
порядка
передаточной функции по ошибке
соответствует полюсу того же порядка
передаточной функции разомкнутой цепи
(в начале координат). Покажем это. Пусть
,
тогда
.
().
Динамические
функции единичной скорости:
(статическая сист.)
9. Типовые воздействия
1. Единичная ступенчатая функция Хевисайда.
- изображение по
Лапсасу
В нейронных сетях:
Рассматривается как предел функций.
Дельта-функция
Интервал, в которм произведение больше нуля, он стремиться к началу координат, а площадь остаётся той же (равна 1)
- дельта функция
Дирака.
Свойство дельта функции:
Можно заменить
x(t)
на фактически постоянное значение, т.к.
В частном случае:
Следовательно:
10. Связь между входным и выходным процессами во временной области
Y(S)=X(S)*Ф(S)
(1)
По теореме о свертке:
(2)
(3)
Свойства переходной функции:
1.
- импульсная переходная функция стремится
к нулю с течением времени.
2.
3. Условии физической осуществимости: импульсная функция осуществима, если:
К(t)=0 , при t<0.
Рассмотрим выражение (2)
К(t)=0 , при t<0
К(t-r)=0 , при r>t, следовательно область интегрирования в (2) (по r) может быть продолжена за верхний предел, следовательно
(4)
Рассмотрим выражение (3)
x(t)=0 при t<0 => x(t-r)=0 при r>t =>
=>
(5)
(6) – дискретный
вариант (5).
:
- импульсная
передаточная функция по возмущению.
- импульсная
передаточная функция по ошибке.
11. Амплитудно и фазочастотные характеристики (годограф Найквиста)
, A(w)—амплитудная
хар-ка,
(w)—частотная
хар-ка.
На комплексной
плоскости можно изобразить частотную
характеристику. При любом значении
частота W(jw)
представляется вектором на комплексной
плоскости. Если изм. частоту от 0 до
,
то этот вектор поворачивается и описывает
кривую, наз.годографом.
Для статических систем:
При
--действительное
число не равно 0, поэтому годограф выходит
с т.А Приw→
в физич-их системах (n>m)
W→0.
След-но годограф приходит в т.0
Для астатических
систем:
.
Приw→0
, W→
.