- •26. Критерий устойчивости Гурвица. Пример.
- •27. Принцип аргумента. Критерий устойчивости Михайлова.
- •29. Критерий устойчивости Найквиста для неустойчивой в разомкнутом состянии системы.
- •30. Критерий устойчивости Найквиста для нейтральной в разомкнутом состянии системы.
- •31. Общая формулировка критерия Найквиста. Логарифмический критерий устойчивости.
- •32. Прямые показатели качества сау. Косвенные показатели:
- •36. Синтез систем по логарифическим частотным характеристикам разомкнутой системы. Построение желаемой лачх.
- •37. Последовательная и параллельная коррекция. Алгоритм выбора корректирующего устройства. Пример.
- •40. Построение корректирующего устройства при последовательной и параллельной коррекции на примере следящей системы.
- •Последовательная коррекция
- •41. Дискретные системы автоматического управления. Типы дискретизации. Структурные схемы импульсных систем.
- •42. Понятие решетчатой и модулированной функций. Дискретное преобразование Лапласа.
- •43. Свойства дискретного преобразования Лапласа.
- •44. Дискретные передаточные функции. Дискретные типовые сигналы и их изображение.
- •45. Весовая и импульсная переходная характеристики дискретной системы на примере временных характеристик дискретных интегрирующегго и инерционного звеньев.
- •46. Частотные характеристики импульсных систем.
- •53 . Критерий Гурвица для импульсных систем .
- •54 . Критерий устойчивости Найквиста для импульсных систем .
- •Сформируем критерий устойчивости Найквиста для этого случая
- •Сформулируем критерий устойчивости Найквиста для случая б).
- •Общая формулировка критерия Найквиста
- •55 . Качество импульсных систем . Пример расчета ошибок импульсной системы . Импульсные системы с конечным временем переходного процесса .
- •Прямые показатели качества
- •Косвенные показатели качества
- •Частотные методы анализа качества импульсных систем По годографу разомкнутой импульсной системы
- •Точность замкнутых импульсных систем
- •56 . Нелинейные сау . Типовые н . Э .
- •57 . Структурные схемы нелинейных сау . Некоторые правила их преобразования .
- •58 . Основные понятия фазовой плоскости , свойства фазовых траекторий . Примеры .
- •59 . Метод изоклин . Исследование н . Систем 2-го порядка на фазовой плоскости , типы особых точек .
- •60 . Исследование релейной сау методом фазовой плоскости .
- •61 . Коррекция релейных систем по скорости .
- •62 . Коррекция релейных систем с помощью жесткой обратной связи .
- •63 . Особенности динамики нелинейных систем . Скользящий режим .
- •Экзаменационные вопросы по оау.
- •Лектор Ягодкина т.В.
- •1.Из истории автоматики.
- •2. Основные понятия автоматики. Функциональная схема сау.
- •Управление в технических системах. Цели упровления в технических системах.
- •Упрощенная функциональная схема сау.
- •3. Классификация сау.
- •4. Принципы автоматического регулирования, законы регулирования.
- •1. Пропорциональный закон регулирования (“п”).
- •2. Интегральный закон регулирования («и»).
- •4. Пропорционально-интегральный закон регулирования («пи»).
- •4. Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования («пид»).
- •5. Статическая система автоматического управления на примере сар скорости вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.Статические характеристики сар.
- •1. «И» закон регулирования.
- •2. Пропорциональный закон регулирования.
- •6. Линеаризация. Вывод уравнений генератора постоянного тока с рабочей точкой в нелинейной зоне.
- •Получение линеаризованныхуравнений
- •Получение линеаризованных уравнений гпт для рабочей точки в нелинейной зоне
- •7. Линеаризация. Вывод уравнений генератора постоянного тока с рабочей точкой в линейной зоне.
- •8. Свойства преобразования Лапласа. Передаточные функции.
- •9. Частотные характеристики сау: комплексный коэффициент усиления, ачх, фчх, вчх,мчх,афх,лачх,лфчх. Частотные характеристики сау.
- •10. Частотные характеристики интегрирующего и инерционного звеньев.
- •11. Частотные характеристики колебательного и звена запазды- вания.
- •Звено запаздывания
- •15. Временные характеристики сау и способы их построения по: дифференциальным уравнениям, вещественным частотным характеристикам, структурным схемам.
- •16. Временные характеристики сау и способы их построения по
37. Последовательная и параллельная коррекция. Алгоритм выбора корректирующего устройства. Пример.
Последовательная коррекция.
К.У. вносится в прямую цепь. Систему размыкаем.
;
;
;
;
При последовательной коррекции ЛАЧХ корректирующего устройства равна разностной ЛАЧХ.
Параллельная коррекция.
Синтез осуществляется по разомкнутой системе.
;
Назовем то, что в скобках W0(p)-разностная передаточная функция.
;
;
;
Алгоритм:
1. Находится разностная ЛАЧХ , по ней восстанавливается .
2. По формулам (*) определяется : ;
38. Коррекция в цепи обратной связи. Алгоритм выбора корректирующего устройства. Пример.
;
;
;
;
Алгоритм:
1. Находим разностную ЛАЧХ ;
а) Рассматриваем область частот , на которых .
Это будет в том случае, если ;
;
б) Рассматриваем область частот, на которых .
Это будет в том случае, если ;
На диапазоне частот, для которого , ведет себя также, как , т.е. обратная связь не влияет на систему.
2. Строим на диапазоне частот, для которых .
3. Строим ЛАЧХ : .
39. Построение корректирующего устройства в цепи обратной связи на примере следящей системы.
Следящая система
;
, , , , , .
1. Построение ЛАЧХ нескорректированной системы.
;
;
;
;
Система неустойчива, т.к. алгебраическая сумма переходов через (-) приL(w)>0 равно (-1), а также запас по фазе <0(приwср ниже (-)).(если построить ЛФЧХ по заданному выражению-для самостоятельной работы)
Требования к системе
1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
2. Построение ЛАЧХ скорректированной системы.
(используя график из вопроса №36);
; ; ;
3. На участке, гдеL0(w)>0 строимLохв.(w).
4.
5. Передаточная функция скорректированной системы
; (*)
Единицей пренебрегаем, т.к. считаем, что связь работает там, где единицей можно пренебречь. Из формулы (*) следует-охваченные звенья не влияют на скорректированную систему.
Обратной связью охватывают звенья с нестабильными, неустойчивыми характеристиками и с большими постоянными времени, т.е. инерционными.
;
К=100-общий коэффициент усиления;
;
;
;
-упругое дифференцирующее звено;
;
, w>w2;
-для IIучастка;
Устройство для реализации схемы (**):
, , где -коэффициент потенциометра;
;
Запас устойчивости удовлетворяет требованиям к системе, т.е. система устойчива и работает качественно.
40. Построение корректирующего устройства при последовательной и параллельной коррекции на примере следящей системы.
Схему следящей системы, а также разностную ЛАЧХ смотри в вопросе №39 (пунктир).
Последовательная коррекция
;
;
Параллельная коррекция
По восстанавливаем ;
;
-звенья, охваченные параллельной коррекцией;
=1;
41. Дискретные системы автоматического управления. Типы дискретизации. Структурные схемы импульсных систем.
Вдискретных системах сигналы дискретны. Для дискретных сигналов характерны скачки. Для любой точки: предел слева не равен пределу справа.
Причины дискретизации:
1. Сигнал на входе дискретный.
2. Существует элемент, осуществляющий дискретизацию.(ИЭ)
Большинство систем относится к п.2.
Опр:Преобразование непрерывного сигнала в дискретный наз. квантованием.
1. Квантование по времени.
Фиксируем моменты времени T1...T5и фиксируем ординаты сигнала. (Т-период квантования, интервал дискретизации).
Системы, в которых осуществляется квантование по времени, наз. импульсными системами.
Пример: кинопленка.
2. Квантование по уровню.
Фиксируем уровень(ординату), q-квант по уровню.
Системы, в которых осуществляется квантование по уровню, наз. релейными системами.(класс нелинейных систем)
Пример: цифровые весы, вольтметры, амперметры...
3. Квантование по уровню и по времени (комбинированный).
Округление до ближайшего кванта.
Системы в которых осуществляется квантование по уровню и по времени наз. цифровыми системами (относятся к нелинейным системам).
Пример: любая система, подключенная к ЭВМ.
Форма импульса, вырабатываемая импульсным элементом может быть разная: прямоугольная, треугольная, экспоненциальная и т.д.
В импульсном элементе (ИЭ) вырабатывается последовательность выходных импульсов, зависящая от ординат входного сигнала в дискретные моменты времени.
Зависимость какого-либо параметра импульса от ординаты входного сигнала наз. модуляцией.
Существуют различные виды модуляций:
Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), зависимость от амплитуды.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Время-импульсная модуляция.
Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ). -меняется частота следования импульсов.(чем больше амплитуда, тем чаще идут импульсы)
Фазо-импульсная модуляция (ФИМ). При ФИМ меняется фаза импульса.
Мы будем рассматривать системы с АИМ-линейные импульсные системы.
Структурная схема линейных импульсных систем.
-управляющий непрерывный сигнал;
-сигнал ошибки или отклонения (непрерывный);
-последовательность импульсов на выходе импульсного элемента;
-регулируемый сигнал (непрерывный);
Каждый импульс можно рассматривать, как реакцию системы на -функцию.
Можем заменить ИЭ идеальным импульсным элементом (ИИЭ).
-последовательность -функций, модулированная ординатами входного сигнала в дискретные моменты времени.
-передаточная функция формирователя импульсов (вид зависит от формы вырвбатываемого импульса).
Реакция системы на -функцию является весовая функция.
;
Пример определения передаточной функции Wфи(p):
Прямоугольный импульс.
;
Треугольный импульс.
;
Перерисуем структурную схему:
-приведенная непрерывная часть системы;
Окончательно: