- •Министерство образования Российской Федерации
- •1. Идентификация систем управления.
- •1.1. Аналитический метод идентификации.
- •Пример 1.
- •Пример 2.
- •1.2. Экспериментально-аналитический метод идентификации.
- •Пример 1.
- •Пример 2.
- •Метод Симою
- •Идентификация динамического объекта управления по импульсной характеристике.
- •Идентификация динамических объектов управления частотным методом.
- •Аппроксимация сложных объектов – замена на несколько тдз. Пример 1. Замена на два последовательно соединенных тдз: запаздывания и апериодическое.
- •Пример 2. Замена (аппроксимация) на два последовательно соединенных тдз: запаздывания и астатическое (интегрированное).
- •1.3. Идентификация объекта управления методом регрессионного анализа.
- •Пример.
- •1.4. Идентификация объектов управления методом корреляционного анализа.
- •2. Техническая диагностика систем
- •Иерархия диагностических моделей (дм)
- •Классификация отказов
- •Математическая постановка задачи технического диагностирования объекта (системы управления)
- •Литература.
- •Контрольная работа №1
- •Контрольная работа №2 Задание
- •Методические указания к выполнению контрольной работы
Литература.
Льюнг Леннарт. Идентификация систем. – М.: Наука, 1991.
Интеллектуальные системы автоматического управления. / Под ред. И.М. Макарова, В.М. Лохина – М.: Физматпит, 2001.
В.О. Толкачев, Т.В. Ягодкина. Методы идентификации одномерных линейных динамических систем. – М.: МЭИ, 1997.
К.А. Алексеев. Моделирование и идентификация элементов и систем автоматического управления. – Пенза, 2002.
Дочф Ричард, Вишоп Роберт. Современные системы управления. – М.: Юнимедиастайп, 2002.
С.В. Шелобанов. Моделирование и идентификация систем управления. – Хабаровск, 1999.
К.В. Егоров. Основы теории автоматического регулирования. – М.: Энергия, 1967.
А.А. Игнатьев. Основы теории идентификации динамических объектов. – Саратов, 1999.
И.А. Биргер. Техническая диагностика. – М.: Машиностроение, 1978.
А.С. Кулик. Сигнально-параметрическое диагностирование систем управления. – Харьков, 2000.
Контрольные работы
Контрольная работа №1
Рефераты на одну из тем:
Теория математического планирования эксперимента. Достоинства и недостатки.
Регрессионный анализ. Сфера применения.
Корреляционный анализ. Содержание и сфера применения.
Идентификация объектов управления с помощью регрессионного анализа.
Идентификация объектов управления с помощью корреляционного анализа.
Законы распределения вероятностей случайной величины.
Характеристики случайной величины.
проверка адекватности математической модели, полученной методом регрессионного анализа по критерию Фишера и Стьюдента.
Связь авто- и взаимокорреляционной функций со спектральной плотностью.
Техническая диагностика систем. Предмет диагностики. Методы, средства.
Диагностические признаки. Выбор, обоснование, проверка необходимости и достаточности.
Диагностические математические модели. Проверка моделей. Глубина поиска.
Задачи, решаемые на диагностических моделях.
Математические методы, используемые при диагностировании систем.
Классификация отказов в системах управления. Методика обнаружения и устранение отказов.
Расположение диагностических признаков в пространстве состояний. Вероятность появления диагностического признака kj у объекта с диагнозом Di. Формула Байеса.
Связь энтропии системы с вероятностью ее состояния. Количество информации, получаемой при переходе системы из одного состояния в другое.
Метод наименьших квадратов при идентификации объектов методом регрессионного анализа.
Составьте диагностическую модель работы пылесоса. Определите диагностические признаки, причины и следствия отказов.
Составьте диагностическую модель велосипеда. Определите диагностические признаки, причины и следствия отказов.
Контрольная работа №2 Задание
По табл.1 в соответствии с предпоследней цифрой своего шифра составить структурную схему заданного реального промышленного регулятора [Котов К.И., Шершавер М.А, Автоматическое регулирование и регуляторы. М., 1987, с. 227-256].
Учитывая коэффициенты усиления усилителя и устройства обратной связи, постоянную времени интегрирования исполнительного механизма и вид обратной связи (какие элементы структурной схемы охвачены обратной связью), записать в общем виде передаточную функцию балластного звена промышленного регулятора. В соответствии с заданными (см. табл.1) коэффициентами усиления усилителя и устройства обратной связи, постоянными времени интегрирования исполнительного механизма и апериодического звена обратной связи, рассчитать коэффициенты передаточной функции балластного звена регулятора. Согласно установленным нормам допускаются в области нормальных режимов (ОНР) работы регулятора отклонения частотных характеристик реального регулятора от характеристик идеального регулятора по модулю (амплитуде) на 10% и по фазе на 15%. Определить ОНР работы реального регулятора, т.е. для заданных типа идеального регулятора, вида обратной связи, коэффициентов усилителя, устройства обратной связи и исполнительного механизма в аналитическом виде вычислить границы диапазона изменения настроек регулятора, при которых отклонения частотных характеристик реального регулятора от характеристик идеального регулятора будут равны 10% по модулю и 15% по фазе.
Для заданным характеристик реального промышленного регулятора рассчитать и построить переходную характеристику (кривую разгона), совместить ее с такой же характеристикой соответствующего идеального регулятора и определить время, по истечении которого разность выходных сигналов идеального и реального регуляторов будет равна или менее 10%, или 0,1, т.е. найти время разгона реального регулятора, после которого
.
Таблица 1.
Вариант (предпосл. цифра шифра) |
Закон регулирования (идеальный регулятор) |
Вид обратной связи (какой элемент схемы регулятора охвачен обратной связью) |
Коэффициент усиления усилителя, Ку |
Коэффициент усиления обратной связи, Ко.с. |
Коэффициент усиления Тбал для И-регулятора
|
Постоянная времени интегрирования исполнит. механизма, Тим |
1 |
П |
Усилитель и исполни- тельный механизм с жесткой обратной связью |
2 |
5 |
– |
12 |
2 |
И |
– |
3 |
– |
8 |
– |
3 |
ПИ Крег=6, Ти=7 |
Исполнительный механизм с жесткой обратной связью |
– |
9 |
– |
3 |
4 |
П |
Усилитель и исполни- тельный механизм с жесткой обратной связью |
5 |
4 |
– |
8 |
5 |
И |
– |
4 |
– |
3 |
– |
6 |
ПИ |
Усилитель с апериоди- ческим звеном в цепи обратной связи (К=2, Т=4) |
7 |
– |
– |
8 |
7 |
П |
Усилитель и исполни- тельный механизм с жесткой обратной связью |
8 |
6 |
– |
9 |
8 |
И |
– |
6 |
– |
3 |
– |
9 |
ПИ Крег=3, Ти=9 |
Исполнительный механизм с жесткой обратной связью |
– |
7 |
– |
4 |
0 |
П |
Усилитель и исполни- тельный механизм с жесткой обратной связью |
7 |
4 |
– |
5 |