- •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.