rpd000004860 (1010221), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Описание: При изучении данного вопроса следует обратить внимание на ряд определений амплитудно-фазовой характеристики (АФХ), в частности, определение АФХ, как отображение мнимой оси комплексной плоскости корней характеристического уравнения на плоскость амплитудно-фазовой характеристики. Рассматривая передаточную функцию как функцию комплексного переменного, можно исследовать отображение, задаваемое этой функцией. АФХ представляет часть этого отображения – отображение только мнимой части. Затем необходимо познакомиться и изучить составляющие амплитудно-фазовой характеристики – амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), фазо-частотную характеристику (ФЧХ), вещественную и мнимую частотные характеристики (ВЧХ, МЧХ). Необходимо знать физический смысл всех частотных характеристик и связь между собой, уметь переходить от одних характеристик к другим.
1.3.3. Элементарные и типовые динамические звенья. Их характеристики.(АЗ: 4, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Необходимо познакомиться с понятием минимально-фазовой системы, все нули передаточной функции которой лежат в левой полуплоскости, неминимально-фазовой системы, маргинальной системы.
Изучение этого вопроса необходимо начать с знакомства с типовыми динамическими звеньями, рассмотрев динамические характеристики каждого звена: передаточную функцию, переходную и весовую функции, амплитудно-частотную, фазо-частотную, амплитудно-фазовую характеристики. Необходимо знать качественный вид всех перечисленных характеристик и уметь выводить их по известной передаточной функции.
1.3.4. Описание систем с помощью структурурных схем и направленных графов(АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: С целью изучения в дальнейшем сложных схем систем автоматизации требуются знания структурного анализа. Здесь необходимо прежде всего изучить способы соединения звеньев: последовательное, параллельное, соединение с обратной связью, для каждого из них познакомиться с алгеброй передаточных функций, т.е. уметь получать передаточную функцию соединения, если известны передаточные функции отдельных звеньев. Например, передаточная функция последовательно соединенных звеньев равна произведению передаточных функций отдельных звеньев. Затем необходимо изучить правила преобразования структурных схем, таких, как, перенос узла через узел, перенос узла через звено по направлению распространения сигнала и против, перенос сумматора через сумматор и др.; кроме того, необходимо научиться проводить структурные преобразования и получать передаточные функции сложных структурных схем, поэтому закончить изучение следует рассмотрением передаточных функций одноконтурной системы автоматического регулирования по различным каналам. Структурный анализ можно проводить с помощью направленных графов, находя передаточную функцию системы по формуле Мейсона.
1.4.1. Понятие устойчивости и ее определение. Условия устойчивости. Критерии устойчивости(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Изучение данной темы необходимо начать с определения устойчивости и твердо уяснить, что устойчивость линейных систем автоматического управления, которые описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами, определяется расположением корней характеристического уравнения. Признак устойчивости дает необходимое и достаточное условия устойчивости и является базой, на которой стоят все критерии устойчивости; заключается он в отрицательности действительной части корней характеристического уравнения. В практическом применении использование признака устойчивости весьма ограничено, в связи с этим разработан ряд критериев и, прежде всего, необходимое условие – положительность коэффициентов характеристического уравнения.
Далее следует отметить, что при исследовании устойчивости используют алгебраические и частотные критерии.
1.4.2. Частотные критерии устойчивости. критерий Михайлова и Найквиста(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.4.3. Граничные условия устойчивости. Определение области устойчивости(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: К частотным методам исследования устойчивости относится и метод Д-разбиения, позволяющий разбить комплексную плоскость коэффициентов характеристического уравнения на области с равным количеством левых и правых корней характеристического уравнения, выделив, таким образом ,область устойчивой работы. Аналитические способы определения области устойчивости.
1.5.1. Понятие качества систем. Статический и динамический режим работы линейных систем. Показатели качества.(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Прежде всего, необходимо познакомиться с критериями качества переходных процессов, которые, как и методы исследования, делятся на группы. Среди всего множества критериев следует выделить прямые показатели качества, которые позволяют оценить качество регулирования непосредственно по кривой переходного процесса (время регулирования, степень затухания и перерегулирование). Следующими показателями качества являются косвенные показатели: корневые (степень устойчивости и степень колебательности), интегральные, характеризующие качество переходных процессов. Частотные показатели качества позволяют оценить качество регулирования по частотным характеристикам, в частности, по вещественно-частотной характеристике системы, так как установлена взаимосвязь между вещественно- частотной характеристикой и кривой переходного процесса.
1.5.2. Статическое и астатическое регулирование. Анализ качества систем.Применение корректирующих устройств. (АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Вопрос о статическом и астатическом регулировании всегда вызывает трудности, поэтому необходим, прежде всего, познакомиться с понятиями статических и астатических объектов, регуляторов и систем регулирования, рассмотреть структуру астатической системы, так как при проектировании систем необходимо учитывать, чтобы в передаточной функции желаемой системы присутствовало обязательно интегрирующее звено. рассматривается влияние запасов устойчивости по фазе и амплитуде на качество процессов, протекающих в системе. Применение корректрирующих устройств для повышения качества систем.
1.6.1. Постановка задачи синтеза. Требования, предьявляемые к системам. Методы синтеза регуляторов.(АЗ: 2, СРС: 2)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Как известно, основным и практически наиболее важным приложением результатов полученных теорий автоматического управления является синтез автоматических систем, под которым следует понимать выбор структуры и составных элементов системы.
Поэтому необходимо освоить методику выбора оптимальных настроек типовых законов регулирования: пропорционального, пропорционально-интегрального, пропорционально-интегро-дифференциального.
Далее рассматриваются методы синтеза по минимуму интегральных оценок и по максимальной степени устойчивости. В связи с этим необходимо рассмотреть условия граничной устойчивости, в частности, понятие маргинального полинома и его характеристики.
1.7.1. Понятие дискретной системы. Особенности дискретного управления. Квантование сигнала. Схема цифровой системы. Математическое описание дискретных систем(АЗ: 2, СРС: 3)
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 формирователь. Z- преобразование решетчатой функции, его свойства. Связь с преобразованием Лапласа соответствующего импульсного сигнала, методы вычисления. Обратное Z- преобразование. Условия точной передачи непрерывного сигнала импульсной последовательностью - теорема Котельникова - Шеннона.
1.7.2. Математические модели дискретных систем. Устойчивость и качество дискретных систем(АЗ: 2, СРС: 4)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Рассматриваются способы описания дискретных систем Корневые условия устойчивости линейных дискретных систем. Граница устойчивости. Алгебраический критерий устойчивости Джури. Показатели качества дискретных систем
-
Практические занятия
-
Лабораторные работы
1.3.1. Типовые звенья и их характеристики(АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Изучение теоретических сведений об элементарных и типовых звеньях систем автоматического управления. Закрепление теоретических сведений на практике, построение динамических характеристик в программе Matlab.
1.4.1. Определение устойчивости систем управления. Определение области устойчивости. Робастная устойчивость.(АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Закрепить знания по изучению алгебраических и частотных критериев устойчивости. Научиться строить амплитудно – частотные характеристики по критериям Михайлова и Найквиста. Получить практические навыки в определении устойчивости систем управления по критериям Гурвица, Льенара-Шипара, Рауса, области устойчивости систем управления, в исследовании робастной устойчивости.
1.5.1. Качество систем автоматического управления(АЗ: 4, СРС: 4)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Закрепить знания по изучению показателей качества систем управления в переходном и установившемся режиме. Получить практические навыки в определении показателей качества в переходном режиме и в установившемся режиме, в анализе качества систем.
1.6.1. Методы синтеза. Синтез линейных систем автоматического управления с применением ППП Matlab. Проектирование регулятора для линейной системы.(АЗ: 4, СРС: 3)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Закрепление теоретических сведений о методах синтеза систем. Освоение методов проектирования регулятора для одномерной линейной непрерывной системы с помощью среды MATLAB. Необходимо научиться строить модели соединений линейных звеньев, использовать модуль SISOTool для проектирования простейших регуляторов.
-
Типовые задания
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Основы теории управления »
Прикрепленные файлы
Версия: AAAAAARxzgc Код: 000004860
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
