- •Аналіз точності лінійних безперервних стаціонарних систем
- •Помилки замкнених систем після|потім| закінчення перехідного процесу при детермінованих впливах
- •Методика визначення помилок після закінчення перехідного процесу при детермінованих впливах
- •Приклад аналізу точності лінійної системи при детермінованих впливах
- •Помилки замкнених систем після закінчення перехідного процесу при випадкових впливах
- •Методика визначення дисперсії помилки після закінчення перехідного процесу при випадкових впливах
- •Приклад аналізу точності лінійної системи при випадкових впливах
- •Оптимізація параметрів слідкуючих систем
- •Аналіз лінійних систем методом простору станів
- •2.4.1 Методика аналізу лінійних систем методом простору станів
- •Приклад аналізу лінійної системи методом простору станів
- •Аналіз лінійних систем при випадкових впливах в перехідному режимі
- •2.5.1 Приклад аналізу лінійних систем при випадкових впливах в перехідному режимі
- •Контрольні завдання
2.4.1 Методика аналізу лінійних систем методом простору станів
Визначимо передаточну функцію замкненої системи:
.
Запишемо скалярне диференціальне рівняння системи:
.
Складемо рівняння стану системи (2.11):
.
Визначимо перехідну матрицю системи:
.
Обчислимо вектор стану системи (2.13):
.
Знайдемо вихідний сигнал системи (2.12):
.
Приклад аналізу лінійної системи методом простору станів
Визначити вихідний сигнал замкненої системи, структурна схема якої показана на рис.2.2, при одиничному ступінчастому вхідному впливі.
Рис.2.2
Визначимо передаточну функцію замкненої системи:
.
Запишемо скалярне диференціальне рівняння системи:
.
Складемо рівняння стану системи:
,
де
.
Визначимо перехідну матрицю системи:
;
.
За нульових початкових умов
і одиничному
вхідному
впливі
змінну стану визначимо з виразу
.
Знайдемо вихідний сигнал системи:
,
де
.
Аналіз лінійних систем при випадкових впливах в перехідному режимі
Нехай
вхідний
вплив
є
випадковим процесом. Оскільки математичне
очікування
і
описуються детермінованими функціями,
для визначення
по заданому
повністю
застосовні методи, викладені вище.
Тому далі без втрати спільності
вважатимемо
,
.
Вирішення стохастичного диференційного рівняння (2.10) шукатимемо у вигляді
,
де
- частне
рішення неоднорідного диференційного
рівняння (вимушений рух системи) ;
-
загальне рішення однорідного
диференціального
рівняння (вільний рух системи).
Відповідно до вибраної форми представлення рішення кореляційна функція процесу
де
,
- кореляційні функції процесів відповідно
і
;
,
- взаємні кореляційні функції процесів.
За
нульових початкових умов
вираз для
зпрощується.
Поклавши
,
отримаємо співвідношення для дисперсії
процессу
у перехідному режимі:
,
а
за нульових початкових умов
Якщо
відома імпульсна характеристика системи
,
то кореляційна функція [5;6]:
,
де
- кореляційна функція вхідного процесу,
а дисперсія
.
Для
стаціонарного білого шуму з кореляційною
функцією
вираз для дисперсії спрощується:
.
(2.14)
Методика
визначення
,
викладена в [1;2] .
2.5.1 Приклад аналізу лінійних систем при випадкових впливах в перехідному режимі
Знайдемо
дисперсію помилки в перехідному режимі
для системи, структурна схема якої
показана на рис 2.1, де
,
.
Визначимо передаточну функцію по помилці для дії :
.
Знайдемо імпульсну характеристику по помилці для процесу :
.
Визначимо дисперсію помилки:
.
При
знайдемо
значення
дисперсії в сталому режимі :
.
