
- •1. Понятие тау как науки.
- •2. Основные понятия и определения теории управления.
- •3. Задачи теории автоматического управления.
- •4. Принципы построения сау.
- •5. Классификация систем автоматического управления.
- •6. Понятие о звене сау и его статической характеристике.
- •7. Типовые входные воздействия. Переходная и импульсная характеристики.
- •8. Методы описания динамических свойств звеньев и систем: модели "вход-выход", описание в пространстве состояний.
- •9. Понятие передаточной функции. Свойства преобразования Лапласа.
- •10. Понятие о частотных характеристиках.
- •11. Типовые динамические звенья (временные и частотные характеристики, передаточные функции).
- •12. Преобразование структурных схем сау. Связь структурных схем с графами.
- •13. Передаточные функции группы звеньев при последовательном, параллельном и встречно-параллельном соединении звеньев.
- •14. Передаточные функции замкнутой сау по управлению, по возмущению и по ошибке.
- •15. Понятие устойчивости сау.
- •16. Связь устойчивости с корнями характеристического уравнения сау. Теоремы Ляпунова.
- •17. Алгебраические критерии устойчивости(Рауса, Гурвица и т.Д)
- •18. Частотные критерии устойчивости:( Михайлова, Найквиста и т.Д)
- •19. Применение критерия Найквиста при наличии астатических и консервативных звеньев.
- •20. Влияние запаздывания на устойчивость сау.
- •21’. Построение областей устойчивости методом д-разбиения.
- •21’’. D-разбиение по одному параметру.
- •21''’. D-разбиение по 2 параметрам
- •22. Установившиеся режимы в сау и точность в установившемся режиме.
- •23. Методы построения переходных процессов в сау: классическийи операторный методы.
- •24. Метод построения переходных процессов в сау с помощью трапецеидальных вчх.
- •25. Временные показатели качества переходных процессов.
- •26. Частотные показатели качества процесса регулирования.
- •27. Интегральные показатели процесса регулирования.
- •28. Оценка качества переходных процессов по расположению корней. Диаграмма Вышнеградского.
- •29. Синтез сау по желаемой передаточной функции.
- •30. Синтез регулятора в пространстве состояний. Наблюдатель.
- •31. Синтез сау по логарифмическим частотным характеристикам.
- •32. Методы повышения точности работы сау.
- •34. Системы подчиненного регулирования. Путеводитель
32. Методы повышения точности работы сау.
Точность
работы САУ может быть повышена следующими
способами: 1)путём увеличения коэф.
усиления разомкнутой цепи Кр.з=р/(1+Кр)
при Кр
з0
Недостатком является то, что с увеличением
Кр
система приближается к границе
устойчивости, возрастает колебательность
и вообще система может стать не устойчивой.
2)путём увеличения порядка астатизма
при введении корректирующих звеньев.
Wзу(p)=[(Kи/p)Wp(p)]/[1+(Kи/p)Wp(p)]=[(KиWp(p)]/[p+KиWp(p)]
y(p)=
Wзу(p)*Uз(p)
yp0()=Uз
Wзу(0)=1Имеем
нулевую статическую ошибку регулирования,
но большое присутствие ошибки слежения
по скорости. Тогда можно ввести II
интегрирующее звено и т.д. В результате
мы добиваемся улучшение статической
точности системы, но повышение астатизма
неблагоприятно сказывается на устойчивость
системы, поэтому одновременно с повышением
астатизма системы следует использовать
корректирующие звенья повышающие запас
устойчивости. 3) Применение не 1-ой
обратной связи:
Wз(p)=Wp(p)/1+Wp(p)Wос(p)=1. Условием воспроизведения входного
сигнала
без ошибки нужно чтобыWз(p)=1,
тогда Wp(p)=1+Wp(p)Wос(p);
Wос(p)=Wp(p)-1/Wp(p)=1-
1/Wp(p).
Реализация передат. ф-и Wp(p)-1
потребует вычисления произв-х т.е m>n,
что вызывает трудности в реализации,
поэтому огран. жесткой обратной связью
т.е Wз(0)=Кр/1+КрКос;
Ко=1-1/Кр
Wз(0)=Кр/1+(1-1/Кр)*Кр=Кр/1+Кр-1=1.
Уустан=Uз,
Подобный результат можно получить путем
маштобир. входного или выходного сигнала
m=1+Кр/Кр, Wз(p)= 1+Кр/Кр* Wp(p)/1 +Wp(p). В установившемся
режиме
Уустан=Wз(0)*Uз=(1+Кр/Кр)*(Кр/+1Кр))*
Uз=Uз.
Метод требует точного знания коэфф.
системы. При не точном знач. коэфф. и при
дрейфе коэфф., условие компенсации
нарушается. 4)Использование дополнит.
связей по управл. воздейств. (след-яя
инвариантная система по управл.).
y(p)=Wo(p)*Wз(x1+x2),
x1=Wy(p)*(Uз-Uoc),
Uoc=
Wд(p)*Y,
Yy(p)=Wo(p)Wу(p)Uз-Wo(p)Wу(p)Wд(p)
Y(p)+Wку(p)Wo(p)Uз.
Wз(p)=Y(p)/Uз(p)=
Wo(p)
Wу(p)
+Wo(p)Wку(p)/1+Wу(p)Wо(p)Wд(p).
Для точного воспр-я выходной вел.
заданного знач. потребуем, чтобы Wзу(p)=1,
Wд(p)=1.
WоWу+
Wку
Wо=1+WдWо,
Wку(р)=1/Wо(р)=
W-1о(р).
При выполнении этого условия Yз=
Uз,
Е=0 такая система назыв. инвариантной.
Wку(р)=Т02р2+2ρТ0р+1/К0=С2р2+С1р+С0.
С2=Т02/
К0
, С1=2ρТ0/К0,
С0=1/К0.
Получим звенья у которых m>n
т.е опять возникают трудности физич.
реализации таких звеньев С1р/Тдр+1,
Тд<<C1.
Недостатки: система обеспечив. нулевую
статич. Ошибку только при измен. управл.
воздейств. Коэфф. объекта со временем
меняются и условия инвариантности будут
нарушаться. 5) Система инвариантная по
возмущению.
Y(p)=
-W02(р)f+Wкf(р)Wу(р)W01(р)W02(р)f+
Wу(р)W01(р)W02(р)Uз-Wy(р)W01(р)W02(р)Y(p).
Wзf(р)=Y(p)/f(p).
Wзf(р)=(-W02(р)
+ Wкf(р)Wу(р)
W01(р)W02(р))/(1+
Wу(р)W01(р)W02(р)).
Для
того чтобы система была инвертивной к
возмущению т.е не чувствовало ее,
необходимо чтобы Wзf(р)=
0, тогда Wзf(р)=1/Wу(р)W01(р)-
условие инвариантности по возмущению.
Если структурная схема выглядит чуть
иначе т.е
W01(р)=К01/Т01р+1. Wкf(р)=1/W01(р), Wкf(р)=W01(р)-1 = Т01р+1/К01. С1=Т01/К01, С0=1/К01.
Благодаря
упраждающей связи система становится
инвариантной по возмущению, но имеет
все те же сложности
реализации инвариантности систем: 1) из-за ограничения по мощности и амплитуде управл. воздействий. Реализация идеально дифф. звеньев невозможно. 2)реально на объект действ. большее число возмущений и для компенсации необходимо каждое измерить и сформировать воздействие. 3) Параметры объекта с течением времени меняются, модель остается постоянной и условие инвариантности нарушаются. В этом случае часто говорят не о полной инвариантности, а о частичной т.е Е≤Едопf.