|
|
Главная » ТАУ (Теория автоматического управления)
9.2. Функциональная схема цифровых систем управления
Функциональная схема ЦСУ приведена на рис. 9.7, где К - коммутатор; АЦП – аналогово-цифровой преобразователь; ЦАП – цифроаналоговый преобразователь.
Функциональная схема ЦСУ в отличие от функциональной схемы непрерывной САУ содержит интерфейс ввода-вывода УВМ (коммутатор, АЦП, ЦАП, нормирующие преобразователи и т.д.). Кроме того цифровой регулятор, устройство сравнения и задающее устройство реализованы в виде программ УВМ и оперируют они только с дискретными (цифровыми) сигналами.
...
Читать дальше »
|
9. ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
9.1. Введение в теорию дискретных систем управления
В связи с интенсивным развитием вычислительной техники в промышленной автоматике все большее применение получают дискретные САУ. Основным элементом таких систем является УВМ.
В дискретных САУ один или несколько сигналов являются дискретными и представляют собой последовательности кратковременных импульсов. В состав дискретных систем наряду со звеньями непрерывного действия входят элементы, преобразующие непрерывные сигналы в дискретные и элементы, выполняющие обратные преобразования.
Преобразование непрерывного сигнала в дискретный сигнал называется квантованием. Различаются три вида квантования: по уровню; по времени; по уровню и по времени (совместно);
Квантование по уровню заключается в фиксации определенных диск
...
Читать дальше »
|
5.6. Построение кривых переходного процесса
Теоретически кривая переходного процесса получается при решении дифференциального уравнения операторным методом, путем отыскания оригинала выходного сигнала при заданном типовом воздействии. График решения дифференциального уравнения и является кривой переходного процесса.
В курсе рассматриваются следующие методы построения кривой переходного процесса:
- метод трапецеидальных вещественных частотных характеристик (самостоятельно);
- на основе разностных уравнений.
5.6.1. Разностные уравнения
Построение кривой переходного процесса на основе разностных уравнений предполагает дискретизацию непрерывных (аналоговых) уравнений.
Процесс дискретизации можно представить в виде работы следующего элемента (ключа) (р
...
Читать дальше »
|
5.4. Косвенные оценки качества регулирования
Косвенные оценки качества регулирования характеризуют отдельные особенности переходного процесса, которые определяются без построения переходного процесса.
Среди косвенных оценок выделяют:
- частотные оценки, которые определяются по частотным характеристикам замкнутого или разомкнутого контуров управления;
- корневые оценки, которые определяются по расположению корней характеристического уравнения на комплексной плоскости корней.
Рассмотрим основные частотные оценки качества регулирования.
Показатель колебательности М – отношение максимального значения амплитудно-частотной характеристики Aзmax() замкнутой системы к значению амплитудно-частотной характеристики при =0, т.е.
. (5.10)
При АЗ(0)=1 пока
...
Читать дальше »
|
5.2. Оценка качества регулирования в переходных режимах.
Точность регулирования в переходных режимах определяется величиной динамической ошибки
(5.6)
и длительностью ее существования. Величина и длительность динамической ошибки зависят от характера переходного процесса в системе, который в свою очередь зависит от свойств системы и места приложения внешнего воздействия.
При общей оценке качества регулирования, прежде всего, обращают внимание на форму переходного процесса. Различают следующие типовые переходные процессы, приведенные на рис. 5.2: колебательный (рис. 5.2а); монотонный (рис. 5.2б); апериодический (с перерегулированием) (рис. 5.2в). Каждый из трех типовых переходных процессов имеет свои преимущества и недостатки. Предпочтение той или иной форм
...
Читать дальше »
|
5. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ
Под качеством регулирования понимается способность САР поддерживать заданный закон регулирования с определенной точностью. При этом точность оценивается как в установившемся, так и в переходном режимах. Поэтому при оценке качества регулирования решаются две задачи:
- оценка точности в установившемся режиме;
- оценка качества регулирования в переходном режиме.
5.1. Оценка точности САР в установившемся режиме
Ошибка регулирования в установившемся режиме определяется по выражению
, (5.1)
где y0 – ошибка воспроизведения задающего воздействия y*(t); yf – ошибка, создаваемая возмущающими воздействиями. В курсе лекций подробно рассматривается только y0.
Точность САР в установившемся режиме зависит от статизма системы.
Регулирование называется ст
...
Читать дальше »
|
4.6. Выделение областей устойчивости
При помощи критерия устойчивости устанавливается факт устойчивости или неустойчивости САР, все параметры которой заданы. Однако, часто при проектировании и наладке систем возникает более общая задача анализа устойчивости – определение допустимых (по условию устойчивости) пре-делов изменения некоторых параметров системы. В качестве таких варьируемых параметров обычно рассматривают коэффициенты передачи и постоянные времени регулятора, которые можно целена-правленно изменять при настройке системы.
Допустимые пределы варьирования параметров системы можно определить путем построения об-ласти устойчивости. Областью устойчивости называется область в пространстве варьируемых па-раметров, каждой точке которой соответствуют только лев
...
Читать дальше »
|
4.5. Запасы устойчивости систем автоматического регулирования
Для нормального функционирования САР должна быть достаточно удалена от границы устойчи-вости и иметь достаточный запас устойчивости, что определяется следующими причинами:
- уравнения элементов САР, как правило, идеализированы, т.е. при их составлении не учтены второ-степенные факторы;
- при линеаризации уравнений погрешности дополнительно увеличиваются;
- параметры элементов определяются с некоторой погрешностью;
- параметры однотипных элементов имеют технологический разброс;
- при эксплуатации параметры элементов изменяются вследствие старения.
О запасе устойчивости можно судить по расположению корней характеристического уравнения САР на комплексной плоскости корней (рис. 4.12). Чем д
...
Читать дальше »
|
4.4. Оценка устойчивости САР по логарифмическим частотным характеристикам
Критерий устойчивости Найквиста позволяет оценивать устойчивость САР по логарифмическим частотным характеристикам ее разомкнутой части. Этот способ используется достаточно широко вследствие простоты построения логарифмических частотных характеристик и определения по ним запасов устойчивости.
1. Если разомкнутая часть САР устойчива, то для ее устойчивости необходимо и достаточно, чтобы число переходов ЛФЧХ через линию -180 при положительных значениях ЛАЧХ (L()0) было четным (в частном случае равным 0). Пересечение ЛФЧХ линии -180 снизу вверх считается положительным, а сверху вниз - отрицательным. На рис. 4.10 показаны наиболее характерные ЛФЧХ, где с – частота сре-за, определяющая част
...
Читать дальше »
|
4.3.2 Критерий Найквиста
Критерий устойчивости Найквиста сформулирован и обоснован в 1932 году американским физи-ком Х. Найквистом. Критерий устойчивости Найквиста наиболее широко используется в инже-нерной практике по следующим причинам:
- устойчивость системы в замкнутом состоянии исследуют по частотной передаточной функции ее разомкнутой части Wp(j), а эта функция, чаще всего, состоит из простых сомножителей. Коэффи-циентами являются реальные параметры системы, что позволяет выбирать их из условий устойчиво-сти;
- для исследования устойчивости можно использовать экспериментально полученные частотные характеристики наиболее сложных элементов системы (объекта управления, исполнительных ор-ганов), что повышает точность полученных результатов;
- устойчивость системы можно исследовать по логарифмическим частотным характ
...
Читать дальше »
|
|
|
Календарь
| « Апрель 2024 » | | Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | | 29 | 30 |
Статистика
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|