6.2. Постановка задачи синтеза одноканальных систем
Обсудим содержание задачи синтеза для объекта, поведение которого описывается передаточной функцией
| (6.3) |
с ограниченным ресурсом управления, Влияние окружающей среды отражает возмущение M (t),а выходная переменная датчиком
Рис.6.3. Структурная схема объекта | (первичным измерительным преобразователем, сенсором) с помехой измерения h(t), = y + h(t). Здесь - оценка выходной переменой у. На рис.6.3 пунктиром выделен датчик. |
Целью функционирования замкнутой системы регулирования является организация свойства:
при | (6.4) |
с заданной точностью
Наряду с условием статики (6.4) предъявляются требования и к динамике, то есть к характеру переходных процессов, в виде оценок
| (6.5) |
что представляет собой основную сложность расчета.
Необходимо определить структуру и параметры регулятора, обеспечивающего выполнение требований (6.4) и (6.5) в условиях действия возмущений и помехи измерения.
Заметим, что единственной величиной, которую можно использовать для организации управляющего воздействия u, является полученная с помощью датчика оценка выходной величины . Поэтому в лучшем случае в системе с заданной точностью можно обеспечить выполнение свойства
при
а не условия (6.4). Таким образом при выборе измерительного устройства следует придерживаться рекомендаций:
1) датчик должен обладать точностью не меньшей, чем требуемая точность системы в целом;
2) нужно отфильтровывать помеху, частотный состав которой отличается от рабочих частот системы.
Ошибка регулирования представляет собой сумму трех составляющих
одна из которых порожденная входным воздействием, может быть легко скомпенсирована с помощью масштабирования (см. раздел 3). Помеха h(t) высокочастотная, поэтому она проявляется в динамике, а в статике ее можно не учитывать
Следовательно, при синтезе необходимо обеспечить не более заданной статическую ошибку, порожденную возмущением,
- 1. Введение Основные понятия и определения
- 2. Динамические характеристики линейных систем
- 2.1. Дифференциальные уравнения
- 2.2. Составление математической модели
- 2.3. Структурные схемы
- 2.4. Переходная функция (переходная характеристика)
- 2.6. Переходная матрица
- 2.7. Передаточная функция
- 2.8. Модальные характеристики
- 2.9. Частотные характеристики
- 3. Структурный метод
- 3.1. Введение
- 3.1. Введение
- 3.2. Пропорциональное звено (усилительное, безынерционное)
- 3.3. Дифференцирующее звено
- 3.4. Интегрирующее звено
- 3.5. Апериодическое звено
- 3.6. Форсирующее звено (пропорционально - дифференцирующее)
- 3.7. Звено второго порядка
- 3.8.1. Последовательное соединение звеньев
- 3.8.2. Параллельное соединение звеньев
- 3.8.3. Обратная связь
- 3.8.4. Правило переноса
- 3.9. Переход от передаточных функций к уравнениям состояния с использованием структурных схем
- 3.10. Область применимости структурного метода
- 4. Устойчивость линейных непрерывных систем
- 4.1. Основные понятия и определения
- 4.2. Условие устойчивости линейных систем
- 4.3. Критерии устойчивости
- 4.3.1. Критерий устойчивости Гурвица
- 4.3.2. Критерий устойчивости Михайлова
- Доказательство
- 4.3.3. Критерий устойчивости Найквиста
- 4.3.4. Логарифмическая форма критерия Найквиста
- 4.4.1.Основные понятия и определения
- 4.4.2. Частотные оценки запаса
- 4.4.3. Корневые оценки
- 4.4.4. Метод d-разбиения
- 5. Анализ переходных процессов
- 5.2. Показатели качества переходного процесса
- 5.2.1. Ошибка регулирования
- 5.2.2. Быстродействие
- 5.2.3. Перерегулирование
- 5.2.4. Интегральные оценки
- 5.3. Анализ статических режимов
- 5.3.1. Статические системы
- 5.3.2. Астатические системы
- 5.3.3. Следящие (позиционные) системы
- 5.4.1. Введение
- 5.4.2. Взаимосвязь между частотной характеристикой и импульсной функцией
- 5.4.3. Взаимосвязь между частотной и переходной характеристиками
- 5.4.4. Оценки качества переходного процесса по вещественной частотной характеристике
- 5.4.5. О начальном участке переходной характеристики
- 5.5.1. Введение
- 5.5.2. Корневые оценки переходного процесса
- 5.6.1. Система 1-го порядка
- 5.6.2. Система 2-го порядка
- 5.6.3. Система 3-го порядка
- 6. Синтез линейных систем
- 6.1. Основные понятия
- 6.2. Постановка задачи синтеза одноканальных систем
- 6.3. Условия разрешимости задачи синтеза
- 6.3.1. Ресурсное ограничение
- 6.3.2. Устойчивость “обратного” объекта
- 6.3.3. Вырожденность передаточной функции
- 6.3.4. Управляемость
- 6.3.5. Наблюдаемость
- 6.4.1. Постановка задачи
- 6.4.2. Влияние частотной характеристики разомкнутой системы на свойства замкнутой
- 6.4.3. Основные соотношения и методика расчета
- 6.4.4. Построение лачх объекта
- 6.4.5. Построение желаемой лачх
- 6.4.6. Расчет корректирующего звена
- 6.4.7. Влияние возмущения и помехи измерения на свойства замкнутой системы
- 6.5.1. Основные понятия
- 6.5.2. Постановка задачи синтеза для одноканального объекта
- 6.5.3. Обеспечение заданной статики
- 6.5.4. Расчет корректора динамики
- 6.5.5. Схема реализации регулятора