
- •4,Ошибка воспроизведения.
- •5. Основные принципы управления. Разомкнутые системы. Управление с внутренней моделью.
- •6. Селективная инвариантность до при гармоническом задающем воздействии.
- •Вопрос 7. Описание звеньев сау. Уравнение звена в изображениях и передаточная функция.
- •Операторная (символическая) форма записи уравнения элемента
- •8 Чувствительность систем управления к изменению параметров
- •10. Понятие об инвариантных системах
- •12.Понятие о качестве сау. Точность работы сау в установившемся режиме.
- •1. Понятие о качестве системы
- •2. Точность работы сау в установившемся режиме.
- •13 Передаточные функции сау с прямой и обратой связью
- •14. Логарифмические частотные характеристики основных сомножителей передаточной функции
- •15. Реакция линейной замкнутой системы на внешние воздействия. Ду замкнутой системы. Пример
- •16. Вычисление коэффициентов ошибок с помощью передаточной функции по ошибке. Пример.
- •Вопрос17. Стандартная форма представления передаточной функции разомкнутой системы.
- •20. Функция чувствительности и дополнительная функция чувствительности. Интуитивные требования к выбору управляющего устройства.
- •21. Корневые методы оценки качества переходного процесса. Оценка быстродействия.
- •22. Математическая модель двигателя постоянного тока
- •23 Понятие об устойчивости сау
- •24. Селективная абсолютная инвариантность к задающему воздействию в системах с единичной обратной связью. Принцип внутренней модели.
- •25. Алгебраический критерий устойчивости Гурвица.
- •26. Правила преобразования структурных схем.
- •27. Относительная устойчивость.
- •30( Как62). Фомирование частотных характеристик замкнутой системы. Ограничения на дополн. Ф-ю чувств. Смешанн чувствит.
- •32. Коррекция системы с опережением по фазе(реальный пд-регулятор)
- •34. Коррекция с помощью ку с отставанием по фазе
- •35. Уравнение звена в символической форме.
- •36. Понятие о корневом годографе.
- •Вопрос 37. Описание элементов сау. Линеаризация.
- •38 Понятие о коэффициентах ошибок
- •Вычисление коэффициентов ошибок с помощью пф по ошибке
- •39. Передаточные функции системы с единичной обратной связью.
- •40. Критерий Найквиста для случая устойчивой разомкнутой системы. Критический коэффициент усиления.
- •41. Критерий Найквиста для случая неустойчивой разомкнутой системы.
- •42. Линеаризация математической модели бака с жидкостью.
- •43 Понятие о коэффициентах ошибок
- •Коэффициенты ошибок статических и астатических систем.
- •44.(Вкл в себя72) Количественная оценка неопределенностей модели объекта
- •45. Типовые динамические звенья и их характеристики. Интегрирующее звено. Дифференцирующие и форсирующие звенья.
- •46. Критерий Найквиста для случая нейтрально-устойчивой разомкнутой системы.
- •Вопрос 47. Афх разомкнутой системы и ее предельные значения.
- •1) Замкнутая система неустойчива
- •50. Обеспечение астатизма по возмущающему воздействию.
- •2) Уравнение звена в изображениях. Передаточная функция звена (пф)
- •53 Минимально-фазовые звенья
- •54. Введение связей по возмущению
- •55. Построение лчх разомкнутой системы. Правила построения лачх. Пример.
- •56. Частотные методы оценки качества переходного процесса.
- •Вопрос 57. Ошибка по возмущению.
- •58 Робастное качество.
- •59.Задача слежения и регулирования. Возмущения и ограничения.
- •60. Критерий Михайлова.
- •61. Показатели качества работы сау в переходном процессе при ступенчатом воздействии
- •62. Формирование частотных характеристик замкнутой системы
- •64, Параметрический синтез сау по методу лчх
- •65. Понятие о синтезе системы. Требования к проектируемой системе.
- •66. Методы робастного управления
- •67. Устойчивость по входу.
- •71.Внутренняя устойчивость замкнутой системы.
- •72. (Из44) Аддитивная и мультикативная неопределенности.Представление неопределенности в частотной (комплексной) области.
65. Понятие о синтезе системы. Требования к проектируемой системе.
Под синтезом систем понимаем проектирование систем, которые удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к ней (техническое воплощение систем).
Требования к системе весьма разнообразны: динамика, стоимость, герметичность. Мы ограничимся только динамическим синтезом. Динамический синтез – задача построения системы, удовлетворяющей всем требованиям, которые предъявляются к ее динамическим свойствам.
Так может быть представлен алгоритм синтеза:
Первый шаг процесса синтеза это определение назначения системы. Второй шаг – это указать те переменные, которые подлежат управлению. На третьем шаге мы должны предъявить требования к точности. Последнее требование определяет выбор конфигурации системы.
Поставив себя на место инженера, первое, что мы должны сделать, - это попытаться создать конфигурацию системы, которая обладала бы желательным качеством. Такая конфигурация обычно включает в себя датчик, ОУ, исполнительное устройство и управляющее устройство. Следующий шаг состоит в выборе кандидата на роль исполнительного устройства. Следующий шаг – выбор УУ, которое в ряде случаев представляет собой сумматор, выполняющий операцию сравнения желаемого и действительного значения выходной переменной объекта, и следующий за ним усилитель сигнала ошибки. Заключительный шаг синтеза – настройка параметров системы, которые обеспечивали бы желаемые показатели качества.
Если в результате подбора параметров мы сможем достигнуть желаемого качества, то процесс синтеза заканчивается и нам остается оформить рабочую документацию.
Иначе, возможно, потребуется заменить конфигурацию системы или выбрать исполнительное устройство и датчик с улучшенными характеристиками. Потом повторяем все этапы синтеза до тех пор, пока не будут удовлетворены требования, предъявляемые к системе, или пока мы не решим, что эти требования являются слишком жесткими и их надо ослабить.
Процесс синтеза (алгоритм) является «итерационным» - в несколько «заходов». Осуществляется сначала на бумаге, затем на реальной (физической) системе.
Имитационное моделирование – имитация реальных условий, при этом используются высокопроизводительные программные средства анализа и синтеза систем управления, такие, как Simulink, Matlab, Vissim.
Динамическое моделирование – (на Западе – симуляция) – это исследование влияния воздействий с помощью динамической структурной схемы системы (модели системы в Simulink).
При этом задача синтеза управляющего устройства УУ (регулятора) – дана модель ОУ (вместе с датчиком и исполнительным устройством), а также установлены цели управления; требуется определить соответствующее УУ (регулятор), либо прийти к заключению, что таковой создать невозможно.
Требования к проектируемой системе.
Требования к качеству замкнутой системы управления должны затрагивать ее основные характеристики, к которым относятся: хорошая компенсация возмущений, желаемый вид реакции на задающее входное воздействие, адекватные выходные сигналы исполнительного устройства, малая чувствительность к изменению параметров и робастность.
Задаются двумя путями:
1. Как словесные описания, касающиеся реакций системы на те или иные воздействия.
1) требования к точности системы при заданном v(t): εуст <= εуст.допуст
2) к степени подавления помех (шума измерения): εsуст <= εsуст.допуст
3) к степени
ослабления влияния на управляемую
величину возмущающего воздействия:
Первые три требования – это требования к точности работы в установившемся режиме.
4) требования к
динамике системы, к качеству ее работы
в переходном процессе (требования к
переходной характеристике)
.
5) требования малой чувствительности системы к изменениям параметров ее элементов.
6) требования к
величине управляющего воздействия
.
7) система должна быть робастной.
2. Формулировка требований, связанная с интегральными критериями качества, если модель представлена в переменных состояния, то критерий качества:
- скалярная интегральная оценка. Здесь
u
– управление, х
– вектор состояния , f
– нелинейная векторная функция, обычно
вида
.
В случае, когда
система имеет один вход и один выход
как критерий качества применяется
интегральная квадратическая ошибка
(ИКО)
где ε(t)=v(t)-y(t)
– ошибка воспроизведения.
Также используют:
- интеграл от модуля ошибки (ИМО).
Чем меньше J, тем выше качество системы. Основное назначение J одним числом охарактеризовать качество системы.
Возникает задача построения оптимальных систем, которые минимизируют данные критерии качества. Сами законы управления, обеспечивающие минимум критериев качества - оптимальные.
Если известен закон управления, а неизвестны его параметры, то такой синтез называется параметрическим, т.е. это выбор параметров заданного закона управления в соответствии с требованиями.
Иногда можно определить характеристики т.н. желаемой системы.
Желаемая система – система, которая удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к проектируемой системе. В этом случае путем сопоставления характеристик проектируемой и желаемой систем ищут такой закон управления, при котором проектируемая система обладает свойствами, близкими к свойствам желаемой системы. Требования к проектируемой системе – это характеристики желаемой системы. Критерием качества является желаемая система управления.