2. Краткие теоретические сведения

Задачей экстремальных систем управления является обеспечение наилучшего статиче­ского режима работы объекта управления. Если статическая характеристика объ­екта управления имеет экстремум, то экстремальная система управления должна вывести рабочую точку в зону экстремума и удерживать её вблизи точки экстремума.

Наиболее широкое применение получили одномерные экстремальные системы,

использующие одно управляющее воздействие. Для функционирования таких экстремаль-

ных систем используется алгоритм управления, основанный на измерении ,

и на использовании для управления информации о знаке производной. В таких системах

исполнительный механизм движется в том или ином направлении с постоянной скоростью

Работа экстремальной системы управления характеризуется качественными показате­лями, среди которых важнейшими являются потери на поиск, время выхода в зону

экстремума и параметры автоколебаний: амплитуда и частота, как на выходе, так и на входе объекта управления.

Потери на поиск определяются как разность между экстремальным значением и сред­ним значение критерия на выходе объекта управления. Потери на поиск характери-зуют точность работы экстремальных систем.

Время выхода в зону экстремума определяется как отрезок времени от начала поис-

ка до выхода на предельный цикл,.то-есть до момента установления автоколебаний постоянной амплитуды и постоянной частоты.

2. Порядок выполнения работы

Предупреждение: не допускается без разрешения преподавателя вносить в компьютерную модель любые изменения (изменение схемы или параметров отдельных блоков) кроме установки значений параметров, предусмотренных программой работы.

1. Исследование непрерывной экстремальной системы.

3.1.1. Изучение работы модели экстремальной системы.

Запустить на моделирование The circuit of definition the extreme characteristic of object of management. Открыть окна Scope и XY Graph 1 и изучить статическую экстремальную характеристику объекта управления.

Проверить (установить) величину постоянной времени инерционной части объекта

управления равной 1сек. Проверить (установить) величину зоны нечувствительности блока

Dead Zone равной (-0.1 - +0.1). Установить в разделе Simulation/ Simulation parameters/Stop time =30sek. Проверить также наличие связи выходного канала основного переключателя

Switch с входом блока суммирования.

Запустить модель на моделирование. По истечении 30 сек открыть окна XY Graph, XY Graph 2 и Scope1. Убедиться, что система обнаружила точку экстремума характери­стики объекта, оценить величину и частоту колебаний вокруг точки экстремума. Отметить, что частота колебаний на выходе объекта в два раза выше частоты колебаний на входе объекта. Научиться определять время выхода в зону экстремума, равное интервалу вре­мени от начала поиска до выхода в режим установившихся колебаний, и потери на поиск. Измерить амплитуду колебаний на выходе инерционной части объекта управления и срав­нить ее с амплитудой колебаний до инерционной части. Оценить сглаживающий эффект инерционности.

Открыть окно осциллографа Scope2, настроить изображения на всех трех каналах.

Отметить моменты возникновения импульсов блока Hit Crossing. Оценить эффект избира-тельности триггера Flip-Flop1, выход которого подключен к третьему каналу Scope2.

3.1.2 Исследование зависимости работы экстремальной системы управления от величины инерционности объекта управления.

Установить поочередно величину постоянной времени инерционной части объекта

0.5, 1 и 1.5 сек. Для каждого значения постоянной времени измерить амплитуду и частоту колебаний вокруг точки экстремума, амплитуду и частоту колебаний управляющего воз­действия, время выхода в зону экстремума, потери на поиск. Подготовить к печати или

зарисовать графики переходных процессов на входе и на выходе объекта управления, а также фазовые траектории захвата зоны экстремума и автоколебаний вокруг точки экстре­мума. Сделать выводы о качественном влиянии инерционности объекта управления

на основные показатели работы системы.

3.1.3. Исследование зависимости качественных показателей работы системы от

величины зоны нечувствительности.

Установить значение постоянной времени инерционной части объекта, равное 1сек., и не менять его во время настоящего исследования. Устанавливать поочередно для зоны

нечувствительности значения: 0.05; 0.15; 0.25; 0.35; 0.5. Для каждого из пяти значений зоны измерить частоты и амплитуды колебаний на входе и на выходе объекта управления,

время выхода в зону экстремума и потери на поиск Задокументировать полученную графи-ческую и численную информацию. Сделать выводы о влиянии зоны нечувствительности

на качественные показатели работы системы.