30. Построение лачх для дискретных

СИСТЕМ

Построение ЛАЧХ – для дискретных ЛСУ в передаточной функции вводятся замены:

, .

Период дискретизации Т₀ задается, считается, что чем меньше Т₀, тем лучше, но из-за неоправданного уменьшения Т₀ резко возрастает сложность системы. Рекомендуется выбирать Т₀ = 1 / 20Т_min. ЛАЧХ строится методом типовых наклонов.

31. Расчет корректирующего устройства

ДЛЯ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ

После того, как была построена ЛАЧХ и ЛФЧХ строим ЖЛАЧХ и ЖЛФЧХ. Для этого по требованиям точности строим низкочастотную и высокочастотную области. Затем воспользуемся номограммами Солодовникова и по показателям качества σ и t_P находим частоту среза через которую проводим ЛАЧХ с наклоном –20дБ/дек. В высокочастотной обл. ЖЛАЧХ выбирается такой же, как нелинейная. По точкам излома строим ЖЛФЧХ. Если запасы устойчивости по фазе и амплитуде нас устраивают, то приступаем к формированию программ коррекции.

Выбираем способ установки коррект. звена послед. или парал., в зависимости от того, что мы хотим скорректировать какое-либо звено или систему в целом. Затем по полученным ЛАЧХ неизмен. части и ЖЛАЧХ определяем ЛАЧХ коррект. звена:

– при последовательном включении

– при параллельном включении

,

т.е. зеркал. отображением ЖЛАЧХ

Затем по ЛАЧХ коррект. устр-ва находим его передаточную функцию (W_K(λ)). Переходим от W(λ) к W(z), для этого λ→z, воспользовавшись следующим соотношением:

.

По полученной W(z) найдем разностное ур-ие в реальном масштабе вр, т.е. введя в числитель дополнительный сдвиг z^-1.

Например:

,

тогда ур-ие в реал. масштабе вр. будет иметь вид: .

По полученному ур-ию реализуют программу коррекции на ЭВМ на языке ассемблер.

Аналоговые локальные системы

Современные системы представляют собой сложные динамические системы, обеспечивающие высокую точность обработки сигналов управления в условиях действия различных возмущений и помех.

Для получения заданных характеристик системы проектировщику приходится находить компромисс для решения, так как требования к точности и показателям качества переходных процессов исключающие.

Основной путь преодоления такого противоречия – применение в системах элементов с большими коэффициентами усиления и корректирующих устройств, перестраивающимися во времени параметрами.

Для описания современных систем наиболее удобен векторно-матричный аппарат, позволяющий создать единую компактную форму математического представления широкого класса.

Весь процесс проектирования систем делится на несколько этапов:

1. Построение математической модели объекта управления.

Зная физические процессы, происходящие в объекте, можно при определенных допущениях описать его поведение аналитически, чаще всего с помощью дифференциальных и разностных уравнений.

Структурная схема объекта управления выражается в виде матрицы, передаточных функций или графов.

Структурная схема с передаточными функциями является достаточно громоздкой, но по ней можно выявить все внутренние связи и определить возможные места включения различных устройств компенсации.

По снятым экспериментальным характеристикам ОУ, можно упростить передаточную функцию объекта управления.

2. Выбор устройств изменяемой и неизменяемой части.

К неизменной части относятся исполнительные органы, измерительные устройства и т.д.

Элементы неизменяемой части выбирают не только с учетом требования точности и качества процессов, но и по надежности действия, а так же по массе, габаритным размерам и по стойкости влияния агрессивной среды.

К изменяемой части системы относятся электронные усилители, микропроцессоры и различные дополнительные средства компенсации сигналов, а также устройства коррекции динамических характеристик.

3. Решение задач анализа схемы.

Рассмотрим структуру анализа.

В этом случае инженер располагает полной структурной схемой системы, что на много упрощает проектирование.

При анализе проводится расчет и построение всех характеристик системы, и проверка правильности выбора элементарной базы.

Задача синтеза сводится, в простейшем случае, к выбору типа и параметра последовательных, параллельных и последовательно-параллельных корректирующих устройств, обеспечивающих наиболее точное воспроизведение, регулируемых сигнал управления.

В результате решения в систему вводятся КУ. Они реализуются в виде РЦ фильтров или рабочих программ для микропроцессора.

4. Математическая модель корректирующего устройства.

Если результат моделирования соответствует техническому устройству, то на этом процесс проектирования заканчивается, и составляется эскизный проект системы, на основании которого выполняется техническое проектирование, и проводится испытание.