- •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 илии 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.