
- •Литература
- •Введение
- •Основные понятия и определения теории управления
- •Переходная матрица
- •Устойчивость линейных систем с постоянными параметрами
- •Определение
- •Задачи операционного исчисления.
- •Операционное исчисление Лапласа.
- •Простейшие свойства преобразования Лапласа
- •Анализ систем с постоянными параметрами на основе преобразования Лапласа
- •Рассмотрим систему
- •Подпространства устойчивых и неустойчивых состояний
- •Управляемость.Определение управляемости.
- •Влияние возмущений
- •Влияние шума наблюдения на и
- •Решение уравнения разности к определяется наиболее просто если уравнение разрешимо относительно функции .
- •Линейные разностные уравнения
- •Линейные неоднородные разностные уравнения.
- •Системы разностных уравнений
- •Уравнение импульсных систем автоматического регулирования
- •Замкнутая импульсная система
- •Уравнение импульсных многомерных систем
- •Z - преобразование. Определение и условие существования.
- •Связь z-преобразования с преобразованием Лапласа.
- •Определение оригинала по известному z-преобразованию.
- •Определение и свойства преобразования с запаздыванием.
- •Теорема о начальном значении.
- •Передаточные функции.
- •Цифровые интеграторы.
- •Уравнение Эйлера .
- •Теорема Лагранжа о среднем
- •Основная вариационная задача
- •Ограничения характеристик состояния системы
- •Нормальный вид ограничений
Замкнутая импульсная система
Ошибка системы
-
может иметь разрывы в момент квантования
.
При определении решетчатой функции
следует
оговорить
или
.
Будем считать предел справа, т.к. импульсный элемент формирует именно правое значение.
Полагая
,
окончательно находим:
.
Для определения
нужно это уравнение решить, что возможно,
например, с помощью дискретного
преобразования Лапласа.
Уравнение импульсных многомерных систем
Все импульсные элементы работают синхронно и синфазно.
,
Пусть
-
фундаментальная матрица.
,
приx(0)=0
,
.
Матрица
,
при
Тогда уравнение импульсной системы можно представить как
или полагая
-уравнение
ошибки
Z - преобразование. Определение и условие существования.
Z-преобразование рассматривается применительно к сигналу с импульсной модуляцией.
при
<0,
<
– условие достаточное, но не необходимое.
Если выбрать значенияg(t)
приt=nT, то
существует
, гдеz=e
Это выражение с точностью до множителя Tявляется полной аналогией непрерывного преобразования.
, так какdt=T,
аnT=t, поэтому
дискретное преобразование Лапласа
называют ещё обобщённым преобразованием.
Пример:
,
Геометрическая прогрессия: an=a1qn-1;Sn=;
-z-преобразование для
непрерывной функции.
-z-преобразование для
непрерывной функции с запаздыванием.
В более общем виде условия существования
z-преобразования для
дискретной функции,
,
гдеn<0.
Нетрудно
доказать сходимость ряда
:
Рассмотрим ряд
,
представляющий геометрическую прогрессию
со знаменателем
,
которая сходится приq<1
или
и его сумма равна
.
Но каждый член
,
где
=R=ecT– радиус сходимости.
Связь z-преобразования с преобразованием Лапласа.
-
аналитическая дискретная функция.
-
дельта Функция.
Эта формула устанавливает связь между преобразованием Лапласа для непрерывной функции и соответствующим z-преобразованием.
Прямая интегрирования должна лежать
правее полюсов G(λ)
и левее.
Равенство справедливо приRep>c0– абсцисса абсолютной сходимости.
Вычислим интеграл с помощью вычетов.
Полюсы
подынтегральной функции внутри контура
интегрирования будут совпадать с
,
;z=epT
С помощью этой формулы удобно определить z-преобразование по известному преобразованию Лапласа непрерывной функции.
Определение оригинала по известному z-преобразованию.
g(kT)
Если k>nиi>n, то в этой формуле всеbiприi>nиakпропадут:
Эти формулы позволяют, не производя каждый раз деления, определять дискретные значения функции оригинала для дробно-линейных преобразований z. Формулы очень удобны для вычислений и могут быть использованы для вычисления переходных процессов в непрерывных системах.
Теорема Котельникова.
Устанавливает эквивалентность непрерывного и дискретного сигналов.
Точная формулировка теоремы применима к непрерывным сигналам со спектром, ограниченным по частоте.
Допустим, что имеем непрерывный сигнал
g(t), спектр
которогоG(ω)
равен нулю при
Возможны
3 случая:
1.
2.
3.
при
Определение и свойства преобразования с запаздыванием.
При σ→0 z-преобразование переходит в обычноеz-преобразование.
1.
2.
3.
Определения и свойства w-преобразования.
z=epT – замена
wz+w=z-1w+1=z(1-w)
и
тогдаe-at
Некоторые теоремы z-преобразования.
Теорема линейности.