Реферат В данном курсовом проекте изучаются методы анализа и синтеза систем стабилизации и возможность применения для этого математического пакета MAPLE V. Разработана библиотека процедур, позволяющая облегчить работу студентов при выполнении курсового проекта по дисциплине «Системы стабилизации и ориентации». Пояснительная записка содержит 36 листов, 3 приложения и 7 рисунков. Содержание Введение 1 Обзор литературы 1.1 Получение дискретной модели непрерывной системы……. 1.2 Передаточные функции непрерывных и дискретных систем…. 1.3 Частотные характеристики непрерывных и дискретных систем ……. 1.4 Анализ устойчивости непрерывных и дискретных систем…… 1.5Синтез цифровых систем управления по желаемым частотным характеристикам разомкнутой системы … 2 Разработка библиотеки процедур в среде Maple 2.1 Получение дискретной модели непрерывной системы 1.1 Процедура diskretA 1.2 Процедура diskretB 2.2 Получение матрицы передаточных функций… 2.1 Процедура permatr 2.3 Построение частотных характеристик дискретной и непрерывной систем…. 3.1 Процедура afch 3.2 Процедура lach 3.3 Процедура lfch 2.4 Анализ устойчивости дискретной и непрерывной систем 2.4.1 Процедура klark 4.2 Процедура gurvitz 4.3 Процедура ust 2.5 Синтез дискретных систем 5.1 Процедура sintez5.2 Процедура sintez3 Апробация библиотеки процедур SSO Заключение Список литературы Введение В настоящее время в промышленности и сельском хозяйстве применяются десятки тысяч систем автоматического регулирования (САР), которые обеспечивают высокую эффективность производственных процессов.
Поэтому теория автоматического регулирования изучается во всех высших учебных заведениях в качестве одной из базовых дисциплин.
На её основе в дальнейшем читаются такие курсы, как теория автоматического управления, автоматизированные системы переработки информации, управление технологическими и организационно-экономическими процессами, теория автоматизированного проектирования систем и их математическое обеспечение, а также целый ряд дисциплин специального назначения. Объекты и устройства систем регулирования отличаются по своей физической природе и принципам построения, поэтому проектировщику необходимо не только иметь хорошую подготовку в области механики, электроники, электротехники и вычислительной техники, но и уметь учитывать специфические особенности объекта.
С целью овладения практическими навыками использования методов теории автоматического регулирования будущие специалисты в процессе обучения выполняют домашние задания, курсовые и дипломные работы по проектированию систем управления конкретными объектами.
Трудность выполнения проектных работ в значительной степени определяется сложностью математического аппарата, используемого при описании объектов и систем автоматического регулирования.
Поэтому для облегчения решения задач теории автоматического регулирования имеет смысл создание процедур, реализующих ряд алгоритмов проектирования систем.
Они позволяют формировать обобщенные модели элементов в дискретной форме и матрицы передаточных функций; строить амплитудно-фазовые частотные характеристики (в обычном и логарифмическом масштабах) и др. 1
Обзор литературы 1.1
Получение дискретной модели непрерывной системы При проектировании непрерывных, дискретно-непрерывных и дискретных САР необходимо располагать математической моделью элемента (объекта). При высоких порядках моделей удобно пользоваться уравнениями, составленными во временной области и записанными в векторно-матричной форме.
Рассмотрим одну из наиболее часто встречающихся форм представления многоконтурных стационарных линейных элементов (объектов). При этом будем считать, что в линейный объект регулирования после ряда преобразований входят лишь две матрицы: А и В. Тогда эту форму представления стационарного объекта можно записать в виде векторно-матричного уравнения , (1.1) где у и u  векторы размерностей (n  1) и (m  1); А и В  матрицы размерности (n n) и (n m). С целью использования одинаковой формы описания объектов непрерывных, дискретно-непрерывных и дискретных САР пользуются теорией спектрального разложения матриц, которая с помощью специально созданных алгоритмов позволяет получать единые математические модели в дискретной форме.
К основному преимуществу такого подхода следует отнести возможность представления моделей с использованием матриц до 5080-го порядков, без существенного понижения точности спектрального разложения матриц.
Рассмотрим алгоритмы, с помощью которых составляются дискретные модели многомерных объектов, описываемых типовым векторно-матричным уравнением (1.1). Аналитическое решение этого уравнения при начальных условиях y(t0) имеет вид (1.2) В моменты времени t=кT0 и t=(к+1)Т0 состояние объекта ук+1 связано с предыдущим состоянием ук соотношением (1.3) где  переходная.