- •Аннотация
- •Содержание.
- •1.Специальная часть
- •1.1. Описание предметной области по характеристикам разомкнутых и замкнутых сау
- •1.1.1. Частотные и логарифмические частотные характеристики сау
- •1.1.2. Частотные показатели (оценки) качества сау
- •1.1.3. Оценка устойчивости сау по ее частотным и логарифмическим частотным характеристикам
- •1.2. Обоснование выбора программных и технических средств для реализации Интернет – подсистемы
- •1.3. Разработка структуры Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости разомкнутой и замкнутой сау с помощью частотных критериев устойчивости
- •1.4. Разработка структуры меню Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости разомкнутой и замкнутой сау с помощью частотных критериев устойчивости
- •3.1. Полный допуск
- •3.2. Экспресс-допуск
- •1.5. Разработка методики обучения в Интернет – подсистеме по исследованию устойчивости сау
- •1.6. Разработка методики допуска к лабораторному исследованию устойчивости разомкнутой и замкнутой сау с помощью частотных критериев устойчивости
- •1.7. Разработка методики лабораторного исследования устойчивости разомкнутой и замкнутой сау
- •1.8. Разработка алгоритмического обеспечения Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости сау
- •1.9. Разработка программного обеспечения Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости разомкнутой и замкнутой сау
- •1.10. Руководство разработчика Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости разомкнутой и замкнутой сау
- •1.11. Руководство пользователя Интернет – подсистемы для лабораторного исследования устойчивости разомкнутой и замкнутой сау
- •1.11.1. Начало работы
- •1.11.2. Работа в режиме обучения
- •1.11.3. Работа в режиме допуска к лабораторному исследованию
- •Экспресс-допуск
- •1.11.4. Работа в режиме лабораторного исследования
- •2.Конструктивно – технологическая часть
- •2.1. Технический процесс изготовления приборов (имс) по кмдп технологии
- •2.2. Технологический процесс операции фотолитографии.
- •3.Охрана труда
- •3.1. Исследование опасных и вредных факторов при эксплуатации эвм и их воздействие на пользователя
- •3.2. Методы и способы защиты пользователя от воздействия опасных и вредных факторов
- •4. Экономическая часть
- •4.1. Технико-экономическое обоснование выбора темы.
- •4.2 Сметная стоимость темы
- •4.3 Оценка экономической эффективности проекта.
- •Заключение
- •Список литературы
1.1.2. Частотные показатели (оценки) качества сау
Частотными называются оценки качества, позволяющие по виду частотных характеристик разомкнутой и замкнутой САУ количественно оценить запас устойчивости и быстродействие системы.
Величина запаса устойчивости показывает, насколько далеко находится САУ от колебательной границы устойчивости, за которой в системе возникают незатухающие автоколебания. Под быстродействием САУ понимается быстрота реагирования САУ на появление управляющих и возмущающих воздействий.
К числу основных частотных оценок качества САУ относятся:
запас устойчивости по амплитуде (или по модулю) (в линейном масштабе) и (в логарифмическом масштабе);
запас устойчивости по фазе ;
показатель колебательности ;
резонансная частота ;
частота среза ;
6) частота , соответствующая полосе пропускания замкнутой системы.
Устойчивость замкнутой САУ зависит от расположения кривой АФЧХ разомкнутой системы относительно критической точки с координатами. Чем ближе эта кривая проходит от критической точки, тем ближе замкнутая САУ к границе устойчивости. Поэтому запас устойчивости системы можно определять по удалению АФЧХ, разомкнутой системы от критической точки . Для этой цели вводятся понятия запаса устойчивости по амплитуде (по модулю) и запаса устойчивости по фазе.
Запасом устойчивости по амплитуде называют минимальный отрезок действительной оси, характеризующий расстояние между критической точкой и ближайшей к ней точкой пересечения кривой АФЧХ разомкнутой системы с действительной осью (рис.1.9).
Запасом устойчивости по фазе называют минимальный угол, образуемый радиусом, проходящим через точку пересечения кривой AФЧХ разомкнутой системы с окружностью единичного радиуса с центром в начале координат, и отрицательной частью действительной оси (рис.1.9).
|
|
Рис. 1.9. Запас устойчивости по амплитуде |
Рис. 1.10. Запас устойчивости по фазе |
На рис.1.10. показано, как по логарифмическим частотным характеристикам разомкнутой системы можно найти запас устойчивости по амплитуде, выраженный в децибелах
дБ |
(13) |
и запас устойчивости по фазе
, |
(14) |
где - значение ФЧХ разомкнутой системы при частоте среза .
- |
(15) |
угол, соответствующий модулю, равному единице
Для рассматриваемых характеристик можно, говорить и о запасах устойчивости по амплитуде и , соответствующих частотам и .
Система обладает необходимым запасом устойчивости, если она, удовлетворяя условию устойчивости, имеет значения модуля вектора , отличающиеся от единицы не менее чем на заданную величину , и фазу, отличающуюся от -180° не менее чем на величину при частоте среза . По заданным значениям запаса устойчивости по амплитуде и запаса устойчивости по фазе может быть построена запретная область, в которую не должна заходить кривая АФЧХ разомкнутой САУ, обладающей требуемыми запасами устойчивости (рис.1.11)
|
|
Рис. 1.11. |
Рис. 1.12. |
Запас устойчивости системы также можно оценить по показатели колебательности. Показателем колебательности называется максимальное значение ординаты АЧХ замкнутой системы при начальной ординате, равной единице, т.е. относительная высота резонансного пика АЧХ (рис.1.12)
|
(16) |
По заданному значению показателя колебательности , обеспечивающему требуемый запас устойчивости САУ, может быть построена запретная область в виде окружности с радиусом R и с центром, смещенным влево от начала координат на величину C, которая охватывает точку и внутрь которой не должна заходить кривая AФЧХ разомкнутой системы (рис,1.13).
|
(17) |
|
(18) |
Чем меньше запас устойчивости, тем больше склонность системы к колебаниям и тем выше резонансный пик АЧХ замкнутой САУ. Считается, что в хорошо демпфированных системах запас устойчивости по амплитуде составляет примерно 6-20 дб, запас устойчивости по фазе – около 30° – 60°, а показатель колебательности не должен превосходить значений 1,1-1,5.
Рис. 1.13.
Быстродействие САУ количественно характеризуется следующими оценками качества, определяемыми по АЧХ замкнутой системы при начальной ординате, равной единице (рис.1.12):
1) - резонансная частота, соответствующая резонансному пику АЧХ;
2) - частота реза, соответствующая условию
|
(19) |
3) - частота, соответствующая полосе пропускания замкнутой системы и определяемая из условия
, |
(20) |
где использовано обозначение .
Допустимые значения этих характерных частот, как и соответствующая им допустимая длительность переходного процесса , могут сильно меняться в зависимости от типа и назначения САУ