13.Типовые связи между звеньями- последовательное,параллельное,встречно-параллельное соединение звеньев.
Практически любую сложную динамическую систему можно представить в виде соединения элементарных звеньев.Бывают:параллельн,последов.,встречно-параллельное,соединение с единичн. обратн. связью, комбинированное
Последовательная связь.
Y1(s)=W1(s)X(s) X2(s) = Y1(s)
Y2(s)=W2(s)X2(s)= W1(s)W2(s) X(s)
…
Yn(s)= W1(s)W2(s)…Wn(s) X(s)
Wc(s) = Yn(s)/X(s) = Yn(s)/Xn(s) = W1(s)W2(s)…Wn(s)
Для последовательного соединения передаточные функции перемножаются.
hc(t) = h1(t) + h2(t) + … + hn(t)
Если КЧХ звеньев заданы их годографами, КЧХ последовательно связанных звеньев м.б. построена по правилу перемножения векторов: модули перемножаются, а аргументоы (фазовые углы) складываются.
П араллельная связь.
Y(s) = Y1(s) + Y2(s) + … + Yn(s)
Y(s) = W1(s)X(s)+W2(s)X(s)+… +Wn(s)X(s)
Wc(s) = [Y1(s) + Y2(s) + … + Yn(s)]/X(s), W(s) = W1(s)+W2(s)+ … Wn(s).
hc(t) = h1(t) + h2(t) + … + hn(t)
Для годографов – сложение векторов по правилу параллелограмма.
Для параллельного соединения передаточные функции складываются.
Параллельное и последовательное соединение звеньев относятся к простейшим соединениям, в которых сохраняются свойства детектируемости. В них влияние каждого звена распространяется только на последующие звенья. Такие схемы могут быть исследованы поочередно по одному звену.
Встречно-параллельное соединение. При наличии обратной связи одно из звеньев системы передаёт сигнал с выхода второго звена обратно на его вход, где он либо суммируется, либо вычитаетя из него. Канал, по которому сигнал с выхода системы внось подаётся на её вход называется обратной связью, причём в первом случае обратная связь считается положительной, а во втором – отрицательной. Т.о., изображение выходной величины системы связано с изображением входного воздействия уравнением: Y(s) = W1(s)*[X(s) ± W2(s)Y(s)], откуда следует: Y(s) = Ф(s)X(s), где Ф(s) – перед. Фун-ия – системы с обратнной связью, кот. Связана с перед. Ф-иями звеньев соотношением:
. Знак минус – для системы с положительной обр связью, знак плюс – для системы с отриц обр связью.
В ывод для встр-пар.:
x1 = x – y2
y1 = y = x2
Y2(s) = W2(s)X2(s) = W2(s)Y(s)
X(s) = Y(s)/W1(s)
Y(s)/W1(s) = X(s) – W2(s)Y(s)
Y(s)[1+W1(s)W2(s)] = X(s)W1(s)
Построение КЧХ такой звмкнутой сестемы может быть выполнено графоаналитически.
Литература: Сабанин с 144-148, Ротач
- 1. Основные понятия о системах управления и регулирования. Принципы регулирования по отклонению и возмущению. (Сабанин 132, Шинкина а.В.)
- 2. Классификация внешних воздействий в сау
- 3. Цели сау технологическими процессами
- 4. Схема формирования экономического эффекта сау в режиме нормальной эксплуатации
- 5. Простейшие примеры технологических критериев (тк)..
- 6. Схема сау. Понятие функциональной схемы. Структурная схема сау.
- 7. Понятие математической модели. Классификация моделей в системах управления.
- 8. Дифференциальные уравнения динамических систем, их составление, линеаризация и решение.
- 9. Преобразование Лапласа. Основы операционного исчисления. Понятие передаточной функции.
- 10. Временные характеристики динамических систем. Интеграл свертки и его применение при анализе динамики разомкнутых и замкнутых систем.
- 11. Преобразование и ряды Фурье. Частотные характеристики и их связь с временными характеристиками и передаточной функцией. Ротач 2004 с. 64, Сабанин с. 32
- 12. Типовые звенья сау, их характеристики (а, п, и, д, ид, з, Колебательное звенья) Ротач 2004 с 72, Сабанин с 72
- 13.Типовые связи между звеньями- последовательное,параллельное,встречно-параллельное соединение звеньев.
- 15.Типовые линейные алгоритмы управления - п,и,пи,пид(стр.146 Сабанин)
- 16.Простейшие понятия устойчивости линейных систем.
- 17. Устойчивость и корни характеристического уравнения. Устойчивость линеаризованных систем.
- 18.Критерий устойчивости Гурвица и Михайлова(111 сабанин и 107 Ротач)
- 19.Критерий устойчивости Найквиста(Ротач 108)
- 22.Запас устойчивости по максимуму ачх замкнутой системы. М-окружности и их свойства.
- 23.Расчет аср с п-, и- и пи–алгоритмами регулирования на заданный запас устойчивости по «m» и «m».
- 24. Прямые и косвенные критерии качества процессов регулирования, ориентированные на ступенчатое возмущающее действие
- 25. Оптимизация параметров настройки п ,и, пи-алгоритмов регулирования в области заданного запаса устойчивости
- 26. Методы построения переходных процессов в сау
- Классический
- Операторный
- Метод трапецеидальных вчх
- 28. Аср с дополнительным информационным сигналом по скорости изменения параметра в промежуточной точке объекта. Структурная схема и передаточные функции данной аср.
- 29. Расчет настроек аср с дополнительным информационным сигналом по скорости изменения параметра в промежуточной точке объекта.
- 33. Расчет настроек комбинированной аср
- 34. Случайная величина, ее вероятностные и числовые характеристики (математическое ожидание, дисперсия, ско, закон распределения).
- 35.Случайные процессы. Методы их математического описания. Стационарность и эргодичность.
- 36.Корреляционная функция (кф). Корреляционная функция стационарных случайных процессов. Корреляционная функция эргодических случайных процессов.
- 37. Свойства корреляционной функции стационарных случайных процессов
- Математическое ожидание выхода системы:
- Взаимная спектральная плотность входа и выхода системы Sxy(jw):
- Спектральная плотность выхода Sy(w):
- 40.Особые свойства частотных характеристик линейных сау. Теорема 1
- 42. Параметрическая оптимизация сау для реальных низкочастотных возмущающих воздействий. Одноконтурные аср. Комбинированные аср (197 Ротач, 133 135 141 Сабанин)
- 1.Схема определения приведенного к выходу возмущения
- 2.Одноконтурные аср
- 3.Комбинированные аср
- 43. Параметрический и структурно-параметрический синтез спс алгоритмов сар. Классификация спс. Задачи спс применительно к сау тп.
- 44. Структурно-параметрический синтез в сау с транспортным запаздыванием, как задача управления.
- 45. Особенности нелинейных систем (нлс). Автоколебания. Задачи исследования нлс.
- 46. Амплитудные и фазовые характеристики нелинейных элементов
- 47. Некоторые типовые нелинейности в сау
- 48.Устойчивость режимов работы нелинейных систем. Фазовые траектории и фазовые портреты.
- 50. Критерий устойчивости нелинейных динамических систем в.М.Попова. (лекция, Ротач см указатель),
- 51. Метод гармонической линеаризации. (лекция)
- 52. Метод статистической линеаризации. Расчет математического ожидания и дисперсии на основе этого метода. (лекция)