rpd000011666 (161101 (24.05.06).С16 Системы управления беспилотными ЛА), страница 5

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Комплексночастотная функция Михайлова и ее годограф на комплексной плоскости. Принцип

аргумента и критерий Михайлова.

Использование ЧХ разомкнутого контура для определения устойчивости системы - критерий Найквиста. Особенности использования критерия Найквиста: случай неединичной обратной связи,

наличие интегрирующих звеньев. Использование логарифмических частотных характеристик разомкнутого контура для исследования устойчивости. Понятие запасов устойчивости по амплитуде и по фазе. Критические параметры системы.

1.4.3. Определение критических параметров и построение областей устойчивости. (АЗ: 2, СРС: 1,5)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Определение критических параметров по различным критериям устойчивости. Понятие об области устойчивости в пространстве параметров системы.

Численные методы построения областей устойчивости.

Понятие о Д - разбиении пространства параметров системы на области. Процедура построения областей устойчивости с помощью Д- разбиения. Расчет границ областей. Получение особых прямых. Штриховка границ Д- разбиения и особых прямых. Выделение области устойчивости.

1.5.1. Качество процессов управления и его показатели. (АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Типовые требования к системам управления в различных режимах работы. Требования к переходным и установившимся режимам. Показатели качества процессов управления. Прямые и косвенные показатели качества.

Точность системы в установившемся режиме, коэффициенты ошибок при воздействии полезного сигнала и возмущения. Понятие астатизма, порядок астатизма по сигналу и по возмущению. Определение порядка астатизма по передаточным функциям системы, методы повышения астатизма для типовой схемы управления с обратной связью. Повышение порядка астатизма за счет комбинированного управления,

1.5.2. Оценка показателей качества по распределению нулей и полюсов. (АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Вычисление переходной функции через нули и полюсы передаточной функции. Связь прямых показателей качества с полюсами. Влияние нулей на характер процессов. Степень устойчивости и колебательность, оценка по ним показателей качества. Оценка характера и показателей процессов по мажоранте и миноранте.

Показатели качества для прстейших систем 2-3 порядка. Нормирование характеристического уравнения и использование графических номограмм для оценки качества. Обобщенная номограмма качества (ОНК), диаграмма Вышнеградского - методика их использования для оценки качества и выбора параметров.

1.5.3. Частотные методы оценки качества и простейшие способы коррекции систем (АЗ: 4, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Рассматриваются частотные методы оценки качества и простейшие способы коррекции систем по логарифмическим характеристикам разомкнутого контура САУ. Выделяются низкочастотный, среднечастотный и высокочастотные диапазоны ЛАЧХ и раскрывается их влияние на характеристики процессов управления.

2.1.1. Задачи исследования нестационарных систем. (АЗ: 2, СРС: 0,25)

Тип лекции: Проблемная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Нестационарные линейные системы, методы их описания и методы исследования нестационарных систем частного вида.

2.2.1. Инвариантные, автономные и робастные системы. (АЗ: 4, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Инвариантные автономные и робастные системы, их техниическая реализация.

2.3.1. Статистические характеристики случайных процессов (АЗ: 2, СРС: 0,2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Случайные процессы - примеры процессов в задачах управления. Реализация случайного процесса. Совместные законы распределения случайного процесса. Векторные процессы и их законы распределения. Числовые характеристики случайных процессоы: математическое ожидание случайного процесса, корреляционная (автокорреляционная функция) процесса.

Числовые характеристики векторного случайного процесса. Матрица ковариаций, ее свойства.

Понятия о стационарных и нестационарных процессах, марковских процессах. Нормальные случайные процессы. Белый шум (БШ)- понятие и свойства. Матрица интенсивностей БШ.

2.3.2. Прохождение случайного сигнала через линейную систему. (АЗ: 4, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Каноническое представление случайных процессов. Координатные функции и коэффициенты разложения. Разложение случайного процесса по гармоническим составляющим. Понятие спектральной плотности, основные свойства, связь с корреляционной функцией. Взаимная спектральная плотность процессов. Преобразование случайных сигналов линейным оператором, принцип суперпозиции. Определение статистических характеристик процессов на выходе системы. Матрица весовых функций - использование ее для расчета характеристик векторного процесса на выходе системы.

Использование ЧХ и матриц характеристик для определения характеристик стационарного процесса на выходе. Формирующий фильтр и анализ эквивалентной системы в пространстве состояний. Постановка задачи оценки точности системы при наличии помех.

2.3.3. Исследование нелинейных систем при случайных воздействиях. (АЗ: 2, СРС: 0,2)

Тип лекции: Проблемная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основные проблемы статистического исследования нелинейных систем. Использование методов линеаризации. Статистическая линеаризация безинерционных нелинейных элементов.

Оценка качества линеаризации. Гипотеза нормальности. Корреляционный анализ нелинейных систем с использованием статистической линеаризации.

Использование метода статистических испытаний для анализа точности системы. Генерирование случайных процессов. Обработка статистических материалов, вычислительные

алгоритмы.

2.4.1. Техническая постановка задачи синтеза. Упрощенные процедуры синтеза. (АЗ: 2, СРС: 0,25)

Тип лекции: Проблемная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Типовые технические требования, предъявляемые к автоматическим системам. Количественные и качественные цели и ограничения, реализуемые при синтезе законов управления. Формализация целей в форме критериев допустимости и критериев эффективности.

Представление задачи синтеза как задачи оптимизации при ограничениях. Сложности решения сформулированной задачи для технических систем.

Упрощенные постановки задачи синтеза и частные процедуры: синтез модального управления, синтез оптимального квадратичного управления, синтез линейного наблюдателя. Вычислительные алгоритмы, реализующие указанные процедуры.

2.4.2. Синтез корректирующих устройств (АЗ: 2, СРС: 0,25)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Задача синтеза корректирующих устройств (КУ). Синтез КУ по желаемым логарифмическим характеристикам(ЛХ). Формирование желаемой характеристики: требования к низкочастотной и среднечастотной части характеристик. Последовательность синтеза КУ по желаемым ЛХ.

Аналитический метод синтеза: рациональная структурная схема и основная идея синтеза. Форми- рование желаемой передаточной функции по нормированной с использованием массштабирования. Составление уравнений и определение параметров физически реализуемых КУ.

2.4.3. Построение оптимальных законов управления (АЗ: 4, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Оптимальные программы управления и оптимальные законы управления в замкнутой системе - особенности задач в теории управления. Использование метода множителей Лагранжа для формирования закона управления в форме обратной связи. Примеры.

Принцип максимума Понтрягина. Формирования управления оптимального по быстродействию при ограничениях на управление. Пример построения оптимального управления, структура закона управления.

Динамическое программирование. Уравнение Беллмана. Особенности применения метода динамического программирования и трудности, возникающие при его использовании применительно к техническим системам.

2.5.1. Особенности динамики, проблемы и методы исследования нелинейных систем. (АЗ: 2, СРС: 0,25)

Тип лекции: Проблемная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Общие сведения о нелинейных системах, задачи исследования, особенности фазового пространства нелинейной системы и свойств движения.

2.6.1. Применение прямого метода Ляпунова для исследования устойчивости нелинейных систем. (АЗ: 2, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Понятие функции Ляпунова, производная функции. Использование прямого метода Ляпунова для анализа устойчивости движения нелинейной системы. Область притяжения положения равновесия. Оценка области притяжения с помощью функций Ляпуновы. Проблема выбора функции Ляпунова.

Понятие устойчивости "вход - выход". Связь с устойчивостью по Ляпунову. Понятие абсолютной устойчивости для одного класса нелинейных систем. Критерий В.М.Попова.

2.6.2. Методы фазовой плоскости для исследования нелинейных систем 2 порядка (АЗ: 2, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Метод фазовой плоскости для исследования структуры фазового пространства нелинейной системы. Представление фазовых траекторий. Особые точки, характер фазовых траекторий. Неоднородность фазового пространства нелинейной системы, линии разделяющие области с однотипным характером движения. Понятия о предельных циклах и их устойчивости. Исследование релейных систем 2 порядка на фазовой плоскости. Уравнения траекторий и линий переключения. Понятия о многолистных плоскостях. Скользящие режимы и условия их возникновения.

2.6.3. Основы качественной теории свободных стационарных систем. (АЗ: 4, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Понятия свободной динамической системы, движения системы. Понятие предельных точек и w и a- предельных траекторий. Устойчивость по Пуассону и рекуррентность, как определенные свойства "возвращаемости" движений. Понятие топологической эквивалентности траекторий. Эквивалентность

траекторий вблизи положения равновесия для исходной и линеаризованной модели грубой системы. Биффуркационные соотношение параметров.

Исследование структуры пространства методом точечных отображений. Условия существования предельных циклов, их устойчивость.

2.7.1. Гармоническая линеаризация и определение автоколебаний в нелинейных системах. (АЗ: 4, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Приближенные методы исследования нелинейных САУ - использование гармонической линеаризации для исследования нелинейных систем.

2.7.2. Анализ вынужденных движений нелиней ной системы в режиме автоколебаний. (АЗ: 2, СРС: 0,3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Рассматриваются задачи нализа вынужденных движений нелинейной системы в режиме автоколебаний. Используются приближенные методы, основанные на гармонической линеаризации.

2.8.1. Общие сведения об импульсных и цифровых системах (АЗ: 2, СРС: 0,25)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Обобщенная структурная схема системы управления с цифровым управляющим устройством в контуре управления. Особенности преобразования сигналов. Квантование по времени, по уровню и одновременное квантование по времени и по уровню. Виды импульсной модуляции. Математическое представление импульсной модуляции идеализированными звеньями: идеальный импульсный элемент (ИИЭ) и формироваель. Вычисление передаточной функция формирователя, примеры. Преобразование Лапласа импульсного сигнала. Свойства преобразования, различные методы вычисления.