- •Устойчивость в широком смысле. Примеры устойчивости и неустойчивости. Определение устойчивости по л.М. Ляпунову. Асимптотическая устойчивость.
- •Устойчивость линеаризованных ас. Условие асимптотической устойчивости линеаризованных ас. Теоремы Ляпунова об устойчивости линеаризованных ас.
- •Алгебраический критерий устойчивости Гурвица. Частные случаи.
- •Частотный критерий устойчивости Михайлова. Следствие из него (критерий чередуемости корней).
- •К ритерий чередуемости корней
- •Частотный критерий устойчивости Найквиста в случае устойчивой разомкнутой ас.
- •Частотный критерий устойчивости Найквиста при наличии в структуре разомкнутой ас интегрирующих звеньев.
- •Частотный критерий устойчивости Найквиста в случае неустойчивой замкнутой ас. Обобщенный критерий устойчивости Цыпкина.
- •Понятие о запасах устойчивости. Общепринятые запасы устойчивости (запас по фазе и амплитуде).
- •. Области устойчивости. Построение областей устойчивости с использованием известных критериев устойчивости.
- •Качество ас. Перечислить показатели качества переходного процесса ас, дать каждому из них определение.
- •Логарифмический критерий устойчивости Найквиста. Обобщенный логарифмический критерий устойчивости.
- •3: Число колебаний за время переходного процесса
- •Понятие о прямых оценках качества переходного процесса. Косвенные оценки качества. Корневые оценки качества переходного процесса.
- •Представления о прямых оценках качества
- •Косвенные оценки качества бывают:
- •Частотные оценки качества переходного процесса (по ачх и вещественной частотной характеристике замкнутой ас).
- •2) Частотные оценки
- •3) Оценка и показатель качества по вчх зас.
- •Интегральные оценки качества переходного процесса.
- •Точность ас. Вычисление ошибок по отношению к задающему воздействию. Структурный признак астатизма по отношению к задающему воздействию.
- •Вычисление ошибок по отношению к возмущающему воздействию. Структурный признак астатизма по отношению к возмущающему воздействию.
- •Понятие о синтезе и коррекции ас. Построение желаемой лах.
- •Построение лах.
- •Синтез последовательного и параллельного корректирующих устройств.
- •Построение лах и лфк замкнутой ас
- •. Нелинейные ас. Типовые нелинейности в автоматике.
- •Особенности динамики нелинейных ас. Автоколебания, механизмы их возникновения и анализ с применением энергетических диаграмм.
- •Фазовое пространство и его смысл для анализа нелинейных ас. Фазовая плоскость. Свойства фазовых траекторий.
- •Особые точки фазовой плоскости. Типы простых особых точек и их фазовые портреты (по таблице).
- •Особые кривые и области фазовой плоскости, их фазовые портреты.
- •3: Число колебаний за время переходного процесса
Точность ас. Вычисление ошибок по отношению к задающему воздействию. Структурный признак астатизма по отношению к задающему воздействию.
Точность АС определяется ошибкой. Типовую структуру АС представим в виде
Для определения ошибки от возмущающего воздействия F(S) вспомним ПФ ЗАС для ошибки.
Ошибка зависит от структуры РАС и вида внещнего воздействия.
Вычисление и анализ ошибок от задающего воздействия
в)
Вывод: при
система
является статической и не может отследить
пробные сигналы для следящих систем.
)
а)
При введении интегрирующего звена система превратилась в астатическую, следовательно наличие интегрирующего звена в РАС может служить признаком астатизма.
Чем больше
интегрирующих звеньев (
),
тем более сложный сигнал отслеживает
АС.
Признак астатизма (по отношению к задающему воздействию):
В АС возможен астатизм, если в структуре разомкнутой АС имеются интегрирующие звенья.
Вычисление ошибок по отношению к возмущающему воздействию. Структурный признак астатизма по отношению к возмущающему воздействию.
Точность АС определяется ошибкой. Типовую структуру АС представим в виде
Для определения ошибки от возмущающего воздействия F(S) вспомним ПФ ЗАС для ошибки.
Ошибка зависит от структуры РАС и вида внещнего воздействия.
Вычисление ошибок от возмущающего воздействия.
Проведем 2 эксперимента:
Регулятор статичен, ОУ астатичен
При наличии интегрирующего звена в ОУ астатизм отсутствует. Возмущение находится перед объектом управления в разомкнутой АС. Статическая ошибка по возмущению тем меньше чем больше добротность регулятора.
II.
Из результатов экспериментов следует , что включение интегрирующего звена в структуру АС до точки приложения возмущающего воздействия F(t) привело к астатизму АС по отношению к возмущающему воздействию.
Структурный признак астатизма по отношению к возмущающему воздействию:
В АС возможен астатизм по отношению к возмущающему воздействию F(t) , если в структуру разомкнутой АС входят интегрирующие звенья, расположенные до точки приложения возмущающего воздействия.
Понятие о синтезе и коррекции ас. Построение желаемой лах.
Синтез- задача построения такой структуры при которой она будет обладать необходимым нам качеством.
Любой синтез предполагает проведение анализа АС.
Синтез АС состоит из следующих этапов:
1. Обычно ОУ считается заданным
2. Выбираем исполнительный элемент, усилитель, определяется структура измерительного элемента и тип датчиков в него входящих.
3. Вводятся допущения, и строится математическая модель АС.
4. Производится линеаризация ДУ, приведение к стандартному виду и преобразование по Лапласу.
5. Определяется ПФ элементов, строятся звенья с последующим построением структурной схемы АС.
6. Определяется качество АС. Анализ заканчивается.
Как правило такая АС (исходная ) не обладает требуемыми свойствами.
АС построенную в результате синтеза назовем исходной. Тоже название присвоим разомкнутой части АС. Довольно часто Периодическую Функцию разомкнутой АС называют ПФ неизменяемой части АС
С индексом
исходная или
Для улучшения качества АС корректируется, вводя в структуру АС специальное устройство которое называется корректирующим устройством КУ. Структуру корректирующих устройств находят с использованием сравнения исходной структуры АС,не обладающей заданными качествами, и структуры имеющий оптимальное качество. Для сравнения сначала строится структура обычно с применением методов оптимизации, которая обладает заданными качествами или близких к ней.
Методы оптимизации:
параметрический
метод вариационного исчисления
метод динамического программирования Беллмана
принцип max Понтрягина
Наиболее распространенным метод построения структуры желаемой АС является метод Логарифмических частотных характеристик. АС представляют в виде ЛАХ разомкнутой АС которая в замкнутом состоянии имеет желаемое качество.
