- •1.Обобщенная структура сау. Основные понятия и определения.
- •2.Обобщенная структура сау. Постановка задачи автоматического управления.
- •3.Математическая модель динамических объектов в форме дифференциального уравнения n-го порядка.(вход - выход)
- •4. Математическая модель динамических объектов в форме передаточной функции.
- •5. Математическая модель динамических объектов в форме модели вход-состояние-выход.
- •6. Взаимный переход между формами представления математической модели.
- •7. Схема моделирования динамических объектов и модель вход-состояние-выход в канонической управляемой форме.
- •8. Схема моделирования динамических объектов и модель вход-состояние-выход в канонической наблюдаемой форме.
- •9. Временные характеристики линейных систем: переходная и импульсная функции.
- •10. Типовые динамические звенья первого порядка и их характеристики.
- •11. Типовые динамические звенья второго порядка и их характеристики.
- •12. Типовые включения динамических блоков. Правила преобразования структурных схем.
- •13. Устойчивость сау. Типы устойчивости.
- •14. Устойчивость сау. Корневой критерий устойчивости.
- •15. Устойчивость сау. Алгебраический критерий устойчивости.
- •16. Управляемость и наблюдаемость систем управления.
- •17. Динамические показатели качества сау.
- •18.Точностные характеристики сау. Определение установившейся ошибки.
- •19.Точностные характеристики сау. Расчет предельного значения ошибки.
- •20.Точностные характеристики сау. Понятие астатизма.
- •21. Способы повышения точностных свойств системы.
- •22. Общие принципы управления сау. Типовые регуляторы по отклонению.
1.Обобщенная структура сау. Основные понятия и определения.
Технический объект – объект, которым нужно управлять в соответствии с его функц. Назначением.
Исполнительный механизм – воздействует на объект с целью его изменения
Измеритель инф. – вырабатывает сигнал желаемого поведения ТО
ПрЗУ – вырабатывает сигнал желаемого поведения нашего ТО
Регулятор на основе сравнения инф. желаемого сигнала и текущего состояния объекта вырабатывает управление, приводящее поведение объекта к желаемому.
U - управляемое воздействие
F – возмущающее воздействие
Y – выходная переменная
X – переменная состояние ОУ
X| - оценка вектора состояния
Все системы АУ использую принципы отрицательно-обратной связи, позволяющей привести к минимуму отклонения реального поведения объекта от желаемого.
2.Обобщенная структура сау. Постановка задачи автоматического управления.
Сложная система – система, включающая в себя большое число элементов и обеспечивающая выполнение сложных задач.
Типы задач:
А. Стратегические – технологического характера
Б. Тактические – эл-т общей стратегической задачи, устанавливающий требования к поведению каждого элементарного объекта сложной системы и осуществлению элементарного решения
В. Локальные – изменение или поддержание состояния элементарного объекта.
Задачи стабилизации положения или скорости, слежения за внешним объектом, задающим воздействия, задачи терминального управления.
Задачи стабилизации (регул) формулируются как задачи поддержания выходной переменной на заданном уровне
y=g=const
Задачи слежения – соблюдения заданного закона y=g(t)˷. ε(t)=g(t)-y(t) ошибка, отклонение, рассогласование.
ε(t) характеризует текущее значение выходной переменной y от задающего g(t)
˷ - поддержание нулевого значения ε(t)
Задачи терминального управления – задачи перемещения объекта из y0 в заданную точку yf
_ ε0=y1-y0; ε0= ε(0)
3.Математическая модель динамических объектов в форме дифференциального уравнения n-го порядка.(вход - выход)
где y — выходная переменная, u — входной сигнал, n — порядок системы, m — порядок производной выходной переменной, в явном виде зависящей от u ( ), , — постоянные коэффициенты.
Tє[t0;tf]
Начальные условия системы y(tн)=y(o); y’(t0)=y’(0);
Если коэффициенты ai(t) и b1i(t) зависят от времени, то система не стационарна!
Если an=1 – приведенная система->приведенное уравнение
Система, для которой u(t)=0 – автономная система
Уравнение авт. Системы выглядит так (yn+an-1yn-1+…+a1y1+a0y=0)
4. Математическая модель динамических объектов в форме передаточной функции.
Any(n)+an-1yn-1+…+a1y1+a0y=bmum+bm-1um-1…
Pi=di/dti
Используя оператор дифференцирования получаем
A(p)y(t)=b(p)y(t)
A(p)=anpn+an-1pn-1+…+a1p1+a0p
B(p)=bmpm+bm-1pm-1+…+b1p1+b0
A(p) – характеристический полином уравнения 1, а комплексные числа pi, являются решение уравнения
A(p)=0 наз-ая полюсами системы 1
Дифф. оператор b(p) – характеристический полином первой части ур-ия 1, а числа pi0, явл. Решениями
B(p)=0 – называются нулями системы
Из уравнения 3 найдем явную связь вход. и выход. Сигналов
Y(t)=W(p)*u(t); W(p)=b(p)/a(p) – передаточная функция
W(p) определяет отношение выходных сигналов к входным.