Этапы синтеза САУ - раздел Менеджмент, ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 1. Анализируется Объект Управления, Определяются Статические И Динамические Х...
1. Анализируется объект управления, определяются статические и динамические характеристики объекта.
2. Определяется критерий оптимизации, основанный на заданных показателях качества САУ.
3. Строится структурная схема САУ, выбираются технические средства ее реализации.
5. Аппроксимация оптимального динамического режима, т.е. выбор динамических характеристик (желаемых), отвечающих заданным показателям качества и простоте технической реализации корректирующих устройств.
6. Определение динамических характеристик корректирующих устройств, которые обеспечивают желаемые динамические характеристики всей системы.
7. Выбор схемы и способа технической реализации корректирующих устройств по заданной динамической характеристике корректирующего устройства.
8. Анализ синтезированных САУ.
Существует два способа включения корректирующих устройств:
1) Последовательно к объекту управления.
Здесь W0(p) – передаточная функция объекта, а Wкор(р) – передаточная функция корректирующего устройства.
Достоинством последовательной схемы включения является простота технической реализации.
Недостатки: высокая чувствительность данной схемы к помехам; сильная зависимость от изменений параметров объекта.
2) Параллельно к некоторой части объекта.
Достоинства: уменьшение зависимости, в отличие от схемы (1), от изменения параметра объекта, хорошая помехозащищенность.
Недостатки: корректирующее устройство данной схемы реализуется дорогостоящими схемами, в отличие от схемы (1).
В качестве динамических характеристик, по которым осуществляется синтез САУ, выбирается ЛАЧХ разомкнутой системы объекта, т.к. по ней достаточно легко определить параметры объекта.
5.2.1. Желаемая ЛАЧХ
При построении желаемой ЛАЧХ выделяют три диапазона частот:
1. Низких частот (w<wс). Данный диапазон частот отражает статические характеристики.
2. Диапазон средних частот (w»wс). Определяет динамические характеристики объекта при ступенчатом входном воздействии.
3. Диапазон высоких частот (w>wс). Данный диапазон частот не влияет на статику, а определяет динамические характеристики объекта при быстроизменяющемся входном воздействии.
5.2.1.1. Построение желаемой ЛАЧХ
Низкочастотная асимптота строится точно такая же, как и низкочастотная асимптота системы без корректирующих устройств.
1. В большинстве случаев - .
2. Задается перерегулирование. Существуют специальные графики зависимости перерегулирования и времени пп (переходного процесса) от максимального значения вещественной частотной характеристики.
3. По заданному s%=18% (обычно) определяем Рmax.
4. По заданному Ртах определяем время пп
.
5. По полученному пп определяем частоту среза
.
6. Наклон желаемой ЛАЧХ в точке, равной wс, составляет –20дБ/дек. Данный наклон является оптимальным с точки зрения быстродействия системы.
7. Определяем минимальное значение вещественной частотной характеристике по формуле
.
8. По номограмме определяем диапазон средних частот. Иначе говоря, определяем величину Нmin(Рmin) и фазу:
Сопрягаем низкочастотную характеристику со среднечастотной характеристикой и высокочастотную со среднечастотной. Допустим, что в результате сопряжения получится такая характеристика:
9. Аппроксимируем данную ЛАЧХ дробно-рациональной функцией или полиномом с заданной точностью.
10. По специальным таблицам, по заданному алгебраическому виду ЛАЧХ определяем схему и вид корректирующего устройства.
Данный способ синтеза работает только для минимально фазовых систем (это такие системы, в которых ЛАЧХ однозначно определяет ФЧХ). Пример такой системы – это звено с чистым запаздыванием.
Пермский государственный технический университет... Андриевская Н В...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Этапы синтеза САУ
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Андриевская Н. В.
Теория автоматического управления. Конспект лекций. 1 ч. Перм. гос. техн. ун-т, Пермь, 2006. – 92 с.: ил.
Содержит основные понятия и положения классической теории автоматического управлен
Историческая справка
Основоположником предмета теории автоматического управления является русский ученый и инженер И.А. Вышнеградский, который в 1867 г. опубликовал работу о регуляторах прямого действи
Взаимосвязь ТАУ с другими техническими науками
Кибернетика- наука об оптимальном управлении сложными системами (технические объекты, технологические процессы, живые организмы, коллективы, предприятия и др.).
Основные характеристики объекта управления.
Объектом управления в ТАУ могут быть любые технические объекты, технологические процессы, а также более простые САУ. Любой объект характеризуется рядом величин,
Непрерывность.
а) САУ бывают непрерывные - это такие системы, в которых во всех звеньях непрерывному во времени входному сигналу соответствует непрерывный во времени выходной сигнал.
По принципу управления.
В зависимости от конфигурации цепи воздействий различают три вида систем управления: с разомкнутой цепью воздействий, с замкнутой цепью и комбинированные.
а) В автоматической си
По управляющему воздействию (задающее воздействие).
В зависимости от характера изменения задающего воздействия во времени автоматические системы управления разделяются на три класса: стабилизирующие, программные и следящие системы.
Основные (типовые) управляющие воздействия САУ
При экспериментальном и теоретическом исследовании автоматических систем и их элементов используют ряд стандартных сигналов, называемых типовыми воздействиями. Эти воздейств
Временные характеристики САУ
Наиболее наглядное представление о динамических свойствах элемента дает его переходная функция (характеристика). Переходной функцией h(t) н
Частотные динамические характеристики
Частотные характеристики описывают передаточные свойства элементов и систем в режиме установившихся гармонических колебаний, вызванных внешним гармоническим воздействием. Зная частотную характерист
Типовые динамические звенья
Алгоритмические звенья, которые описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями первого и второго порядка, получили название типовых динамических звеньев
Структурные схемы САУ
Для оценки точности, устойчивости и качества управления замкнутых систем необходимо знать их уравнения статики и динамики. Уравнение динамики замкнутой системы можно получить на осн
УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ,
Устойчивость автоматической системы – это свойство системы возвращаться в исходное состояние равновесия после прекращения воздействия, выведшего систему из этого состояния. Неу
Алгоритм применения критерия Михайлова.
1. Получаем передаточную функцию системы.
2. Составляем характеристическое уравнение системы (это знаменатель передаточной функции).
Формулировка критерия Михайлова.
Автоматическая система управления, описываемая уравнениями п-го порядка будет устойчивой, если при изменении частоты от 0 до ¥ характеристический вектор системы (годограф Михайлова) пове
Критерий Найквиста
В отличие от критериев Гурвица, Рауса и Михайлова, которые основаны на анализе характеристического уравнения системы, критерий Найквиста позволяет судить об устойчивости системы по
Запас устойчивости при частотных критериях устойчивости
При частотных критериях устойчивости различают два критерия: по амплитуде и по фазе. Запас устойчивости по амплитуде определяется наиближайшей точкой по отношению к критической. В ч
Структурно устойчивые и структурно неустойчивые системы
Структурно устойчивой системой называется система, устойчивости которой можно добиваться, изменяя параметры звеньев, при этом тип звеньев и их соединения остаются неизменными.
Параметру
Теория устойчивости позволяет не только определить устойчивость данной системы, но и влияние некоторых параметров системы на ее устойчивость. Данное влияние определяется с помощью п
Основные показатели качества САУ
Качество САУ определяется следующими показателями:
1. Время достижения установившегося режима – такое время, по истечение которого для управляемой величины выполняе
Прямые методы оценки качества
v Классический метод;
v операторный метод;
v частотный метод;
v моделирование на ЭВМ.
4.2.1. Классический метод о
Косвенные методы оценки качества САУ.
4.3.1. Частотный косвенный метод оценки качества.
1. Близким по виду вещественным характеристикам Р(w) соответствую
Смещенные уравнения
Характеристическое уравнение замкнутой системы:
.
Сместим мнимую о
Особенности синтеза
1. САУ включает в себя объект управления и корректирующие устройства (это такие устройства, структура и параметры которых изменяются в соответствие с задачей синтеза).
2. З
Чувствительность параметров
Чувствительностью системы называется выходных характеристик или показателей качества в зависимости от изменений параметров системы. Если система не изменяет свои выходные харак
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов