- •Общая характеристика автоматического управления. §1. Основные понятия.
- •Вариант практической цели управления.
- •§2 Статические свойства сау. (Проблема точности). Основные принципы ау. Общая структура сау.
- •Общая структура сау.
- •§3. Классификация сау.
- •§4. Дифференциальные уравнения и передаточные функции линейных систем.
- •Дифференциальное уравнение линейной непрерывной системы n-го порядка.
- •§5. Связь между входом и выходом системы во временной области.
- •§6. Передаточные функции типовых соединений звеньев.
- •§7. Частотные характеристики (чх) динамической системы.
- •Математические модели входа и выхода.
- •Физический смысл чпф.
- •§8. Частотные и временные характеристики типовых звеньев сау.
- •§9. Нетиповые и специальные звенья.
- •Неминимально-фазовые звенья
- •§10. Лах последовательно соединенных звеньев.
- •§11. Определение фазы по лах минимально-фазовой системы.
- •§12. Детализированные структурные схемы и сигнальные графы.
- •§13. Эквивалентные преобразования структурных схем линейной системы.
- •§14. Теорема Мейсена.
- •§15. Приближенное построение лчх параллельных соединений звеньев.
- •§16. Математические модели динамических систем в форме переменных состояния.
- •Запись уравнений переменных состояния по дсс.
- •§17. Линеаризация уравнений динамических систем.
- •Практические способы линеаризации.
- •§18. Передаточная матрица динамической системы.
- •§19. Управляемая каноническая форма.
- •§20. Устойчивость линейных систем.
- •Теоремы первого метода Ляпунова.
- •§21. Суждение об устойчивости линейной системы по коэффициентам характеристического полинома.
- •Критерии устойчивости Гурвица.
- •§22. Частотный критерий устойчивости Найквиста.
- •Критерий Найквиста для афх.
- •Критерий Найквиста для лчх.
- •§23. Качество сау.
- •Показатели качества переходной характеристики.
- •Частотные оценки качества.
- •Запасы устойчивости.
- •Показатель колебательности.
- •Полоса пропускания
- •Корневые оценки качества.
- •Стандартные полиномы .
- •§24. Точность сау.
- •Передаточная функция для ошибки.
- •Коэффициент ошибок.
- •Способы нахождения коэффициентов ошибок.
- •Способы определения порядка астатизма.
- •Добротность.
- •§ 25. Синтез сау.
- •Классический алгоритм синтеза.
- •Методы последовательной коррекции. Типовые последовательные ку.
- •Параллельная коррекция.
- •§26. Системы подчиненного регулирования (спр).
- •Стандартная настройка на оптимум по модулю (ом).
- •Настройка на симметричный оптимум (см).
- •Достоинства спр (систем подчиненного регулирования).
- •§27. Модальное управление.
- •Методика синтеза модального регулятора.
Способы нахождения коэффициентов ошибок.
Громоздкий.
Согласно (24.9)
;
;
Основной.
Разложим передаточную функцию
в ряд путем деления
на
,
причём оба полинома должны быть записаны
в порядке возрастания степеней
.
После чего сравнить полученный ряд с
(24.9), откуда получить
и т.д.
Порядок астатизма:
Определение 24.1. говорят, что система
имеет астатизм
порядка относительно данного воздействия
,
если при
(24.12)
установившаяся ошибка постоянна и
пропорциональна
.
Замечание 1: система с астатизмом нулевого порядка называется статической, а система с астатизмом первого порядка называется астатической.
Замечание 2:Если система имеет порядок, то
,
(24.13)
Доказательство: Согласно (24.12)
зависит от
,
зависит от
.
не зависит от
.
Чтобы в (24.11) не зависела, необходимо (24.13).
Замечание 3: следствие из замечания 2.
Если на систему с
порядком
астатизма подать
(24.8), причем
,
то ее
.
Способы определения порядка астатизма.
Записать как
,
,
тогда
.Порядок астатизма равен ……….. первому отличного от нуля коэффициента ошибки (смотри замечание 2).
Порядок астатизма равен числу интеграторов неохваченных местными обратными связями в обратной связи по ошибке.
Добротность.
Пусть
и
.
Система имеет первый порядок астатизма
относительно задающего воздействия
,
.
(24.14)
Определение 24.2. Добротностью (по
скорости) системы с астатизмом первого
порядка называется отношение
(24.15)
где
скорость
изменения линейного входного воздействия;
установившаяся
ошибка отработки этого воздействия.
Из (24.14) и (24.15) следует, что
(24.16)
Можно показать, что
(24.17)
где
контурный
коэффициент усиления.
Из уравнения (24.16) и (24.17) находим
,
(24.18)
т.е. добротность числено равна контурному коэффициенту.
§ 25. Синтез сау.
Цель: Создание системы, удовлетворяющей заданным требованиям точности и качествам динамики.
Классический алгоритм синтеза.
Расчет основного регулятора, обеспечивающего заданную точность. Например: П-, И-, или ПИ-регулятор.
Расчет дополнительного корректирующего устройства (КУ) с целью стабилизировать систему, если она не устойчива, и придать ей нужные значения показателей качества динамики. Различают:
синтез в частотной области, предусматривающий формирование желаемой ЛАХ и расчет КУ.
аналитический синтез алгебраическими методами (см. пример далее расчет модального регулятора).
Передаточная
функция последовательного корректирующего
устройства.
(25.1)
(25.2)
Таким образом, методика синтеза последовательного корректирующего устройства:
Найти ЛАХ последовательного корректирующего устройства: вычитаем
из
.По
записать
.По
с
помощью справочника определить схему
пассивного или активного корректирующего
устройства и рассчитать его параметры.
Иногда (в простых случаях) вместо
формирования
просто подбирают последовательное
корректирующее устройство из числа
типовых, зная, как различные КУ влияют
на ЛЧХ.
