rpd000011666 (1012142), страница 5
Текст из файла (страница 5)
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.
2.8.2. Z-передаточные функции, алгебра структурных преобразований. (АЗ: 2, СРС: 0,3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Z- преобразование решетчатой функции, его свойства. Связь с преобразованием Лапласа соответствующего импульсного сигнала, методы вычисления. Обратное Z- преобразование, вычисление переходных процессов алгоритмическим и аналитическим методом. Понятие модифицированного Z-изображения и модифицированной передаточной функции, методы вычислений. Условия существования Z- передаточных функций. Алгебра Z- передаточных функций: определение передаточных функций типовых соединений. Методика определения передаточной функции дискретной системы по структурной схеме.
2.8.3. Частотные свойства дискретных систем. (АЗ: 2, СРС: 0,3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Особенности преобразования непрерывного сигнала импульсным модулятором. Эффект транспонирования частот, условия транспонирования высокочастотного сигнала в низкочастотную часть спектра. Условия точной передачи непрерывного сигнала импульсной последовательностью - теорема Котельникова - Шеннона.
Частотные характеристики импульсных систем, их основные свойства связанные с периодичностью. Логарифмические частотные характеристики - сравнительное неудобство их построения и использования. Понятие абсолютной псевдочастоты, связь с реальной частотой. Особенности использования псевдочастотных характеристик в логарифмическом представлении.
Построение псевдочастотных характеристик по Z -передаточным функциям.
2.8.4. Устойчивость и методы исследования устойчивости дискретных систем. (АЗ: 2, СРС: 0,3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Оценка устойчивости невозмущенного движения дискретных систем по уравнениям первого приближения. Понятия устойчивости в моменты съема и в произвольные моменты времени. Скрытые колебания.
Корневые условия устойчивости линейных дискретных систем. Граница устойчивости. Алгебраический критерий устойчивости Джури, Критерий Шура - Кона. Их сравнительная трудоемкость.
Использование критерия Найквиста для анализа устойчивости дискретной системы по АФХ ее
разомкнутого контура. Использование W- преобразования для анализа устойчивости линейных дискретных систем.
2.8.5. Особенности динамики и методы исследования нелинейных дискретных систем. (АЗ: 2, СРС: 0,25)
Тип лекции: Проблемная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Типичные нелинейности в цифровой системе управления. Понятие дискретной динамической системы(ДДС), общность и отличие ДДС от динамической системы в непрерывном времени.
Классы предельных движений в ДДС. Задача оценивания структуры пространства состояний цифровой системы. Методы исследования.
Проблема определения асимптотически устойчивого множества и его областей притяжения.
Использование аппарата функций Ляпунова. Устойчивость в "целом" и в "большом".
Задача и критерии абсолютной устойчивости цифровых систем.
Приближенное определение автоколебаний с помощью метода гармонического балланса. Использование многопараметрический коэффициента гармонической линеаризации для определения автоколебаний в цифровых системах. Ограничения использования метода.
-
Практические занятия
1.2.1. Составление и линеаризация уравнений движения. (АЗ: 2, СРС: 2)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Для примеров систем 1-3 порядка производятся типовые расчеты, связанные с
- составлением дифференциальных уравнений,
- линеаризацией уравнений в окрестности установившихся режимов,
- преобразования линеаризованных уравнений к форме уравнений состояния.
1.3.1. Передаточные функции и структурные преобразования (АЗ: 2, СРС: 1,5)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Рассматриваются типовые структурные схемы, включающие различные виды соединений звеньев.
Производятся расчеты, связанные с определением передаточной функции системы по конкретным входным и выходным координатам, передаточной функции по ошибке, характеристического многочлена.
1.3.2. Построение частотных характеристик. (АЗ: 2, СРС: 1,5)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Рассматриваются вопросы, связанные с рассчетом частотных характеристик по передаточной функции (АФХ, АЧХ), построением логарифмическох характеристик соединения типовых звеньев,
получением передаточной функции по заданной частотной характеристике.
1.4.1. Исследование устойчивости линеаризованных систем (АЗ: 2, СРС: 2)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Рассматривается решение элементарных задач исследования устойчивости систем 3-4 порядка:
-использование алгебраических критериев устойчивости,
-определение критического коэффициента передачи,
-определение устойчивости по заданной АФХ разомкнутого контура,
-определение факта устойчивости и запасов по амплитуде и фазе по известным логарифмическим характеристикам.
2.4.1. Синтез параметров ПИД регулятора. (АЗ: 2, СРС: 0,25)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Рассматривается задача синтеза регулятора для простейших систем 2-3 порядка.
Проводятся расчеты с целью определения параметров регулятора
- в задаче модального управления линейным объектом,
- в задаче синтеза простейшего корректирующего устройства по ЛАХ разомкнутого контура.
2.6.1. Исследование динамики релейной системы на фазовой плоскости (АЗ: 2, СРС: 0,25)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Рассматриваются фазовые траектории линейных и релейных систем 2 порядка. С использованием компьютерного моделирования расчитываются и выбираются параметры закона управления в релейной системе.
2.7.1. Определение параметров автоколебаний методом гармбаланса. (АЗ: 2, СРС: 0,25)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: На примере простой нелинейной системы 3-4 порядка с типовой нелинейной характеристикой проводится расчет периодических режимов и определяются параметры автоколебаний методом гармбаланса.
2.8.1. Описание дискретных систем методами Z-преобразования (АЗ: 2, СРС: 0,25)
Форма организации: Практическое занятие
Описание: Рассматриваются упрощенные - линейные модели цифровых систем, основанные на описании дискретных систем методами Z-преобразования. Проводится вычисление Z- передаточных функций и построение процессов в простейших системах 2-3 порядка.
-
Лабораторные работы
1.2.1. Математические модели и динамические характеристики САУ (АЗ: 4, СРС: 3)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Лабораторная работа 1 «Математические модели и динамические характеристики САУ"
Работа выполняется бригадами по 2-3 человека с использованием общих и персональных заданий. В процессе используются персональные компьютеры, специализированное программное обеспечение. На примере исследования системы управления непрерывным объектом проводятся исследования, включающие:
- построение математической модели системы (передаточные функции и структурные схемы) ,
- построение области устойчивости системы в пространстве параметров регулятора,
- выбор параметров регулятора ,
- компьютерное моделирование системы с учетом технических факторов.
По выполнению работы производится оформление отчетов на группу с формулировкой результатов и выводов. с последующей защитой.
1.5.1. Исследование устойчивости и качества системы по ее линейным моделям (АЗ: 4, СРС: 3)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Лабораторная работа 2 «Исследование устойчивости и качества системы по ее линейным моделям» (4 часа)
Работа выполняется бригадами по 2-3 человека с использованием общих и персональных заданий. В процессе используются персональные компьютеры, специализированное программное обеспечение.
В качестве исходных данных используются результаты выполнение ЛР 1.
При выполнении работы производится расчет системы, включающий
- построение математической модели системы (передаточные функции и структурные схемы) ,
- построение области устойчивости системы в пространстве параметров регулятора 1 порядка,
- выбор параметров регулятора обеспечивающих технические требования к системе,
- компьютерное моделирование системы с учетом технических факторов.
По выполнению работы производится оформление отчетов на группу с формулировкой результатов и выводов. с последующей защитой.
2.3.1. Исследование точности автоматической системы при случайных воздействиях. (АЗ: 4, СРС: 1)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Лабораторная работа 3. «Исследование точности автоматической системы при случайных воздействиях. « (4 часа).
Работа выполняется бригадами по 2-3 человека с использованием общих и персональных заданий. В процессе используются персональные компьютеры, специализированное программное обеспечение. Рассматривается задача анализа точности САУ, работающей в присутствии случайных сигналов. При синтезе используются частотные подходы, проводятся следующие исследования:
- анализ спектрального состава сигнала на входе системы, формируется его математическая модель,,
- выбор параметров закона управления,
- моделирование нелинейной системы при воздействии случайных сигналов с учетом нелинейности привода .
По выполнению работы производится оформление отчетов на группу с формулировкой результатов и выводов, с последующей защитой.
2.7.1. Исследование нелинейной системы управления. (АЗ: 4, СРС: 0,1)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Исследуется нелинейной системы управления ЛА. Проводится расчет параметров периодических режимов, обусловленных наличием нелинейных характеристик исполнительных устройств. Полученные режимы исследуются на устойчивость, определяюся автоколебания, а также условия их возникновения.
Лабораторные работы включают в себя расчетную часть, выполняемую в среде MATHCAD,а также моделирование, реализуемое с помощью специального программного обеспечения.
2.8.1. Исследование устойчивости системы управления с цифровым регулятором (АЗ: 4, СРС: 1)
Форма организации: Лабораторная работа
Описание: Рассматривается упрощенная модель цифровая система управления летательным аппаратом. В расчетной части работы по упрщенным моделям вычисляются передаточные функции, исследуется устойчивость замкнутого контура системы .
В экспериментальной части проводится компьютерное моделирование с использованием уточненной нелинейной модели.
-
Типовые задания
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Основы теории управления »
Прикрепленные файлы
Исследование динамики и синтез параметров закона управления САУ..doc
Блок №2 Нелинейные, нестационарные системы и системы специального вида.
Курсовая работа(проект) №1 Исследование динамики и синтез параметров закона управления САУ.
Трудоемкость(объем часов): 4
Тематика: Формирование математической модели САУ, линеаризация и упрощение, исследование упрощенных моделей, выбор параметров и исследование полных нелинейных моделей
Типовые варианты:
-
Исследование динамики и синтез параметров закона управления короткопериодическим движением ЛА.
Задание на курсовую работу содержит в себе весь набор исходных данных, необходимый для выполнения данной учебной задачи проектирования.
Задание на курсовую работу выдается индивидуально каждому студенту,
хотя отдельные варианта могут различаться только числовыми данными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
