- •1. Основные понятия о системах управления и регулирования. Принципы регулирования по отклонению и возмущению. (Сабанин 132, Шинкина а.В.)
- •2. Классификация внешних воздействий в сау
- •3. Цели сау технологическими процессами
- •4. Схема формирования экономического эффекта сау в режиме нормальной эксплуатации
- •5. Простейшие примеры технологических критериев (тк)..
- •6. Схема сау. Понятие функциональной схемы. Структурная схема сау.
- •7. Понятие математической модели. Классификация моделей в системах управления.
- •8. Дифференциальные уравнения динамических систем, их составление, линеаризация и решение.
- •9. Преобразование Лапласа. Основы операционного исчисления. Понятие передаточной функции.
- •10. Временные характеристики динамических систем. Интеграл свертки и его применение при анализе динамики разомкнутых и замкнутых систем.
- •11. Преобразование и ряды Фурье. Частотные характеристики и их связь с временными характеристиками и передаточной функцией. Ротач 2004 с. 64, Сабанин с. 32
- •12. Типовые звенья сау, их характеристики (а, п, и, д, ид, з, Колебательное звенья) Ротач 2004 с 72, Сабанин с 72
- •13.Типовые связи между звеньями- последовательное,параллельное,встречно-параллельное соединение звеньев.
- •15.Типовые линейные алгоритмы управления - п,и,пи,пид(стр.146 Сабанин)
- •16.Простейшие понятия устойчивости линейных систем.
- •17. Устойчивость и корни характеристического уравнения. Устойчивость линеаризованных систем.
- •18.Критерий устойчивости Гурвица и Михайлова(111 сабанин и 107 Ротач)
- •19.Критерий устойчивости Найквиста(Ротач 108)
- •22.Запас устойчивости по максимуму ачх замкнутой системы. М-окружности и их свойства.
- •23.Расчет аср с п-, и- и пи–алгоритмами регулирования на заданный запас устойчивости по «m» и «m».
- •24. Прямые и косвенные критерии качества процессов регулирования, ориентированные на ступенчатое возмущающее действие
- •25. Оптимизация параметров настройки п ,и, пи-алгоритмов регулирования в области заданного запаса устойчивости
- •26. Методы построения переходных процессов в сау
- •Классический
- •Операторный
- •Метод трапецеидальных вчх
- •28. Аср с дополнительным информационным сигналом по скорости изменения параметра в промежуточной точке объекта. Структурная схема и передаточные функции данной аср.
- •29. Расчет настроек аср с дополнительным информационным сигналом по скорости изменения параметра в промежуточной точке объекта.
- •33. Расчет настроек комбинированной аср
- •34. Случайная величина, ее вероятностные и числовые характеристики (математическое ожидание, дисперсия, ско, закон распределения).
- •35.Случайные процессы. Методы их математического описания. Стационарность и эргодичность.
- •36.Корреляционная функция (кф). Корреляционная функция стационарных случайных процессов. Корреляционная функция эргодических случайных процессов.
- •37. Свойства корреляционной функции стационарных случайных процессов
- •Математическое ожидание выхода системы:
- •Взаимная спектральная плотность входа и выхода системы Sxy(jw):
- •Спектральная плотность выхода Sy(w):
- •40.Особые свойства частотных характеристик линейных сау. Теорема 1
- •42. Параметрическая оптимизация сау для реальных низкочастотных возмущающих воздействий. Одноконтурные аср. Комбинированные аср (197 Ротач, 133 135 141 Сабанин)
- •1.Схема определения приведенного к выходу возмущения
- •2.Одноконтурные аср
- •3.Комбинированные аср
- •43. Параметрический и структурно-параметрический синтез спс алгоритмов сар. Классификация спс. Задачи спс применительно к сау тп.
- •44. Структурно-параметрический синтез в сау с транспортным запаздыванием, как задача управления.
- •45. Особенности нелинейных систем (нлс). Автоколебания. Задачи исследования нлс.
- •46. Амплитудные и фазовые характеристики нелинейных элементов
- •47. Некоторые типовые нелинейности в сау
- •48.Устойчивость режимов работы нелинейных систем. Фазовые траектории и фазовые портреты.
- •50. Критерий устойчивости нелинейных динамических систем в.М.Попова. (лекция, Ротач см указатель),
- •51. Метод гармонической линеаризации. (лекция)
- •52. Метод статистической линеаризации. Расчет математического ожидания и дисперсии на основе этого метода. (лекция)
40.Особые свойства частотных характеристик линейных сау. Теорема 1
|
Если система устойчива, т.е. нет корней справа, то интеграл по замкнутому контуру равен 0.
Если , то
Следовательно, при данных условиях :
=
=0, т.к. нечетная ф в интервале относительно 0.
Теорема 1.
Интеграл от 0 до одноконтурной замкнутой системы при условии, что
, то равен 0.
42. Параметрическая оптимизация сау для реальных низкочастотных возмущающих воздействий. Одноконтурные аср. Комбинированные аср (197 Ротач, 133 135 141 Сабанин)
1.Схема определения приведенного к выходу возмущения
Критерий качества управления системы
DΣ→ min
Дисперсии DΣзависят от |W(iw)|
В низкочастотной области
|w→0 = |w→0
Δw = w – w0 w0 = 0 Δw = w
В АСР с ПИД-алгоритмом
При низкочастотном возмущающем воздействии Dy обратно пропорциональна kии (kи)max→ (Dy)min
При любом алгоритме в широкополосном возмущении Dy>Dx
Итак:
АСР с типовыми алгоритмами регулирования может быть эффективна только в случае подавления низкочастотных возмущений и обработки низкочастотных управляющих воздействий.
Условие минимизации СКО – maxkи – совпадает с условием оптимальности по I
2.Одноконтурные аср
3.Комбинированные аср
u(t) – управляющее воздействие (вырабатывается командным блоком)
ε(t) = u(t) – y(t) – сигнал рассогласования (ошибка управления)
µ(t) – регулирующее воздействие (формируется регулятором в зависимости от сигнала рассогласования)
λ(t), v(t) – возмущения
y(t) – выходная величина
43. Параметрический и структурно-параметрический синтез спс алгоритмов сар. Классификация спс. Задачи спс применительно к сау тп.
Корректирующие устройства могут включаться последовательно и параллельно элементам прямой цепи и встречно-параллельно, т. е. в виде корректирующих обратных связей.
Последовательное корректирующее устройство включают непосредственно после элемента сравнения или после каскадов предварительного усиления.
Параллельное корректирующее устройство – используется гораздо реже, но в некоторых случаях позволяет достаточно простыми способами достичь эффективного решения.
W(p)=k/p+k0=k(τp+1)/p; Встречно – параллельные корректирующие устройства охватывает исполнительный элемент и конечные каскады усилителей мощности.
Подберем таким образом, чтобы в рабочем диапазоне частот W2(jw)*Wk(jw)>>1; Wэ=1/Wk; Свойства цепи со встречно – параллельным корректирующим устройством будут определяться только свойствами самого корректирующего устройства. Рекомендуется охватывать наиболее неблагоприятные участки.
Корректирующие обратные связи делятся на жесткие и гибкие.
Жесткие образуются в безынерционном и инерционном звеньях.; W(p)=k0; W(p)=k0/(T0p+1)
Жесткие обратные связи действуют как в переходных так и в установившемся режиме, поэтому могут использоваться для коррекции точностных показателей и динамических свойств системы.
Гибкие обратные связи образуются идеальным и реальным дифференцирующим звеньями.
W(p)=k0p; W(p)=k0p/(T0p+1); Действуют только в переходных режимах, поэтому используются для коррекции динамических свойств системы.
где kэ = 1/k0; Tэ = 1/kk0.
где kэ = k/(1 + kT0); Tэ = T0/(1 + kT0).
где kэ = k/(1 + kk0); Tэ = T/(1 + kk0)
где T1 и T2 находятся из системы уравнений
TT0 = T1T2;
T + T0 + kT0 = T1 + T2,