- •Объекты управления.
- •Обобщенная структурная схема объекта управления
- •Объекты с самовыравниванием:
- •Объекты без самовыравнивания.
- •Объекты с запаздыванием.
- •Типовая структурная схема трёхкоординатной сау.
- •3. Классификация сау.
- •Фундаментальные принципы управления. Принцип управления по возмущению (принцип компенсации, принцип Понселе).
- •1. Принцип разомкнутого управления
- •Принцип управления по возмущению (принцип компенсации, принцип Понселе).
- •5. Фундаментальные принципы управления. Принцип обратной связи (принцип управления по отклонению контролируемой функции от входного воздействия, принцип Ползунова-Уатта).
- •6. Принцип обратной связи.
- •7. Фундаментальные принципы управления. Комбинированный принцип управления.
- •8. Статические и астатические сау.
- •9. Статические характеристики звеньев и объектов сау. Динамические характеристики систем управления.
- •Математическое описание сау.
- •11. Типовые входные воздействия.
- •12. Частотные характеристики объектов и систем управления.
- •13. Типовые динамические звенья сау: безынерционное звено, апериодическое звено 1-го порядка.
- •14. Инерционное звено 2-го порядка.
- •15. Логарифмические частотные характеристики колебательного звена.
- •20. Уравнение статики и уравнение динамики сау.
- •21. Критерий устойчивости Гурвица.
- •22. Методика анализа устойчивости сау.
- •23. Передаточные функции систем различной структуры.
- •Последовательное соединение звеньев.
- •Параллельное включение звеньев.
- •Встречно-параллельное соединение динамических звеньев.
- •3.2. Контур с положительной обратной связью.
- •24. Преобразование структурных схем.
- •25. Теоремы а.М. Ляпунова, определение критерия устойчивости, необходимое условие устойчивости Рауса, формулировка критерия устойчивости Гурвица. Теоремы а.М. Ляпунова.
- •Критерии устойчивости сау.
- •26. Методика построения логарифмической частотной характеристики сау: статические системы.
- •27. Передаточные и переходные функции сау.
- •28. Методика построения логарифмической частотной характеристики сау: астатические системы.
- •29. Принцип аргумента.
- •30. Критерий устойчивости Найквиста для систем с неустойчивой разомкнутой цепью.
- •3 1. Анализ качества сау в статике.
- •32. Методика построения логарифмической частотной характеристики контура с отрицательной обратной связью.
- •33. Критерий Найквиста, сформулированный я.З.Цыпкиным. Формулировка критерия Найквиста для лчх. Формулировка я.З. Цыпкина
- •Критерий Найквиста для лчх
- •34. Критерий Найквиста: причины широкого применения в инженерной практике, критерий Найквиста для систем, устойчивых в разомкнутом состоянии.
- •1. Система, устойчивая в разомкнутом состоянии
- •35. Методика построения логарифмической частотной характеристики сау: параллельное соединение звеньев.
- •36. Анализ качества сау в динамике.
- •Прямые показатели качества сау
- •37. Запасы устойчивости. Запасы устойчивости
- •38. Анализ качества сау. Исследование качества сау
- •Методы исследования качества сау
- •39. Критерий Найквиста для систем, разомкнутые цепи которых кроме полюсов с отрицательными вещественными частями имеют полюса на мнимой оси.
- •40. Критерий Найквиста для систем, разомкнутая цепь которых устойчива.
- •Система, устойчивая в разомкнутом состоянии
- •41. Передаточная функция встречно-параллельного соединения звеньев. Правило определения передаточных функций замкнутых сау.
- •3.1. Контур с отрицательной обратной связью.
- •3.2. Контур с положительной обратной связью.
- •42. Расчёт линейных непрерывных сау по заданной точности в установившемся режиме работы.
- •1. Расчет установившегося режима работы сар по заданным коэффициентам рассогласования (ошибки)
- •43. Алгоритм построения желаемой лчх по методу в.В.Солодовникова.
- •44. Синтез корректирующей цепи последовательного типа.
- •45. Приближённый метод построения лчх корректирующей отрицательной обратной связи.
- •46. Типовые регуляторы: пд-регулятор.
- •Реализация пд-регулятора
- •47. Типовые регуляторы: пи-регулятор.
- •Реализация пи-регулятора
- •48. Типовые регуляторы: пид-регулятор.
- •Реализация пид-регулятора
- •49. Расчёт систем комбинированного управления: расчёт компенсирующих устройств по каналу возмущения.
- •50. Расчёт систем комбинированного управления: расчёт систем с компенсацией динамической ошибки по каналу управления.
- •51. Этапы проектирования сау. Схемы включения корректирующих устройств.
- •52. Качество работы цифровых сау. Три типа желаемых лпчх цифровых систем.
- •53. Дискретное преобразование Лапласа. Z-преобразование. Основные свойства и теоремы z-преобразования. Дискретное преобразование Лапласа
- •Основные свойства и теоремы z-преобразования
- •4. Критерий Гурвица.
- •55. Методы построения лпчх исходных (нескорректированных) цифровых систем. Учёт постоянного временного запаздывания в сау с цвм. Построение лпчх исходной (нескорректированной) цифровой сау
- •Учет постоянного временного запаздывания
- •61. Особенности синтеза систем управления с эвм в качестве управляющего устройства.
Объекты с запаздыванием.
Ч
аще
других встречаются объекты с запаздыванием,
описываемые передаточной функцией
,
где
- постоянная запаздывания.
Регуляторы для этих объектов обязательно содержат дифференцирующую часть в законе регулирования, чтобы компенсировать запаздывание, вносимое в САУ объектом.
Часто системы с регуляторами рассматриваются как системы с встречно-параллельными корректирующими цепями.
В структурной схеме:
Wпр(p) - передаточная функция прямой цепи регулятора,
Wос(p) - передаточная функция местной отрицательной обратной связи.
Типовая структурная схема трёхкоординатной сау.
3. Классификация сау.
Фундаментальные принципы управления. Принцип управления по возмущению (принцип компенсации, принцип Понселе).
Принципы управления объектами
Общая структура проектируемой системы, её основные элементы и принцип управления в значительной мере определяются свойствами объекта регулирования, условиями работы системы и требованиями, предъявляемыми к её точности. САУ должна решать две основные задачи
Обеспечить требуемое изменение регулируемых величин;
Скомпенсировать действие на объект регулирования возмущений.
Преобразуем обобщённую структурную схему САУ к виду
Структурная схема САУ
В общем случае управление регулирующим органом осуществляется в функции , y, x:
.
Это уравнение преобразуем по Лапласу при нулевых начальных условиях, полагая систему линейной:
(1)
Уравнение объекта регулирования с одной регулируемой функцией при воздействии на него возмущения имеет вид
(2)
Подставив (1) в (2), получим закон функционирования системы:
или
Отсюда
=Wзх(p)X(p)+Wзf(p)F(p) , (3)
где Wзх(p) – передаточная функция системы по каналу управления,
Wзf(p) - передаточная функция системы по каналу возмущения.
Для того чтобы
регулируемая функция y
изменялась по закону x(t) при
любых внешних возмущениях, необходимо,
чтобы Wзf(p)
0 , а Wзx(p)
1 (если неединичная обратная связь, то
Wзx(p)
1/Kос)
при всех условиях работы системы, т.е.
необходимо с помощью сил, создаваемых
регулирующим органом, скомпенсировать
влияние возмущающих воздействий,
действующих на объект регулирования,
и приложить к объекту такие силы, которые
бы обеспечили требуемое изменение
регулируемой величины у.
Из (3) видно, что эти задачи могут быть решены различными способами, так как при этом необходимо выполнить два условия, а в законе управления (1) имеется три варьируемых оператора Wp(p), Wkf(p), Wос(p). Один из операторов может быть произвольным.
1. Принцип разомкнутого управления
Сущность принципа состоит в том, что алгоритм управления строится только на основе
заданного алгоритма функционирования и не контролируется по фактическому значению управляемой координаты.
