ravt_met_0903 (1088870), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Что называется функциональной схемой РТС? Изобразите обобщенную функциональную схему следящей системы РА. 2. Что разъясняет структурная схема РТС? Изобразите обобщенную структурную схему следящей системы РА. 3. Объясните назначение датчиков, назовите основные типы, характеристики и особенности их работы в системах РА. 4. Что называется дискриминатором? Какие виды дискриминаторов Вам известны? Какие особенности их динамических характеристик и как используют в системах РА? 5. Объясните назначение фильтра и особенности работы в системах РА с использованием его АЧХ и ФЧХ.
б. Приведите примеры типовых устройств, используемых в качестве ОУ систем РА, и объясните принцип их работы. 7. Объясните назначение цепи ООС и особенности работы в системах РА с использованием ее АЧХ и ФЧХ. 8. Изобразите функциональную и структурную схемы систем АРУ «вперед» и «назад» и поясните принцип их работы. 9. Изобразите функциональную и структурную схемы систем; а) АПЧ, б) ФАПЧ и в) ФАП. Поясните принцип их работы и функции дискриминатора и ОУ в каждой из этих систем. 10.
Используя функциональную н структурную схемы, поясните принцип работы систем АСД и АСН и их особенности. 1.4. Устойчивость линейных непрерывных систем РА Понятие устойчивости для объектов и систем. Определение частотной устойчивости работы систем РА. Необходимое и достаточное условие устойчивости работы для линейных непрсрыв- ных систем РА. Алгебраический критерий устойчивости Рауса— Гурвица.
Принцип аргумента. Частотные критерии устойчивости А.В. Михайлова и Найквиста. Анализ устойчивости, используя годограф ЧПФ и логарифмические характеристики ЛАЧХ1ЛФЧХ. Устойчивость работы систем с чистым запаздыванием. Методики исследования устойчивости работы и примеры анализа систем РА с использованием рассмотренных выше критериев.
[1. с. 71-85; 2. с. 74-84; 3. с. 79-911 Методические указания: Из определения устойчивости для системы, данного А.М, Ляпуновым, понять физический смысл необходимого и достаточного условия частотной устойчивости работы для линейных непрерывных РТС. Уметь объяснить, какие требования предъявляют к корням характеристического уравнения замкнутой системы РА для обеспечения ее частотной устойчивости работы. Различать алгебраические и частотные критерии устойчивости на основе ПФ замкнутой и разомкнутой систем: Рауса — Гурвица, А.В. Михайлова, Найквиста — область их применения, преимушества и недостатки. Для понимания частотных критериев необходимо ус воить принцип аргумента.
Особое внимание обратить на критерий Найквиста при наличии цепи ООС (%„(р) ~ 1), как имеющий большое практическое значение, и понимать его связь с анализом устойчивости работы САУ, используя годограф ЧПФ или ЛАЧХ и ЛФЧХ. Знать условия применения различных критериев устойчивости и уметь их использовать для анализа работы систем РА, описываемых собственными ПФ не выше четвертого порядка. Вопросы для самопроверки: 1. Дайте определение устойчивости для системы, сформулированное А.М.
Ляпуновым, и объясните его физический смысл. 2. В чем состоит необходимое и достаточное условие частотной устойчивости работы линейной непрерывной РТС7 3. Сформулируйте алгебраический критерий устойчивости Рауса — Гурвнца н объясните его сильные н слабые стороны. 4. В чем заключается принцип частотного аргумента? 5. Сформулируйте частотный критерий устойчивости А.В. Михайлова н объясните его сильные н слабые стороны. 6. Сформулируйте критерий устойчивости Найквнста без цепи ОС (%„(р) = 1) н объясните его сильные н слабые стороны. 7.
Дайте особенности использования частотного критерия устойчивости Найквнста в сравнении с критерием Михайлова. 8. Изобразите годограф ЧПФ разомкнутой системы РА и покажите ~ запасы устойчивости по амплитуде н фазе. 9. Как определяется устойчивость работы по ЛАЧХ~ЛФЧХ системы РА прн наличии цепи ООС ~%,(р) ~ 1)? 10. Сформулируйте критерий устойчивости работы для систем РА с чистым запаздыванием.
1.5. Анализ эффективности и качества работы систем РА Прямые н косвенные показатели качества работы систем: временные, корневые и частотные. Интегральные оценки качества переходного процесса. Способы практической оценки н обеспечение необходимых качественных показателей устройств РА; устойчивость, точность, качество в переходном режиме н помехоустойчивость.
Вывод уравнения ошибки сопровождения следящей системы РА: динамическая н флуктуационная составляющие ошибки н нх минимизация. Динамическая ошибка и зависимость ее величины от структуры и параметров системы РА. Точность работы линейной следящей системы РА в установившемся режиме: коэффициенты ошибок.
Системы РА с астатнзмом различного порядка. Методика н примеры расчета величины динамической ошибки для различных видов систем РА. [1. с. 87-95, 108-113; 2. с. 85-94; 3. с. 91-1041 Методические указания: Знать прямые (временные) н косвенные 1корневые, частотные н интегральные) показатели качества для переходного про- 11 цесса и установившегося режима рабаты системы РА. На основе обобщенной структурной схемы следящей системы РА понять смысл и причину возникновения двух составляющих ошибки сопровождения: динамической и флуктуационной.
Уметь записывать ПФ произвольной системы РА по динамической ошибке н по ней определять коэффициенты ошибок. Знать, чем определяется величина динамической ошибки конкретной системы н как на это влияет порядок ее астатизма. Уметь находить величину динамической ошибки для систем РА, описываемых дифференциальными уравнениями не выше третьего порядка. Вопросы для самопроверки: 1. Какие показатели качества характеризуют систему РА в переходном и в установившемся режимах работы? 2. Какие показатели качества называются прямыми? 3.
Перечислите косвенные показатели качества работы. 4. Приведите пример линейных и квадратичных интегральных оценок качества работы„объясните их физический смысл. 5. Выведите аналитическое выражение для ошибки сопровождения следящей системы при наличии цепи ООС (%„(р) ~ 1). б. Как можно уменьшить суммарную ошибку сопровождения, используя физический смысл каждой из ее составляющих. 7.
Выведите аналитическое выражение для ПФ системы по динамической ошибке и объясните ее физический смысл. 8. Как определяют коэффициенты ошибок? Поясните физический смысл нулевого и первого коэффициентов ошибки. 9. Чем различаются статические и астатнческие системы? 10. Найдите выражение для динамической ошибки системы, описываемой ПФ вида %1Р) = К.1РТ + 1)/РТс, если Рабочий паРаметр входного сигнала изменяется по закону Ц1) = Хе+ Ч Ь 1.6, Анализ линейных систем РА при воздействиях на них в виде случайных процессов Формулировка и основные задачи анализа. Определение статистических характеристик случайных стационарных процессов. Идеализированный «белый» шум.
Статистический анализ дискриминатора и его флуктуационная характеристика. Динамическая ошибка сопровождения системы РА при случайных воздействиях. Флуктуационная составляющая ошибки сопровождения системы РА и ее дисперсия. Эквивалентная шумовая полоса системы. Методика расчета дисперсии флуктуационной составляющей ошибки сопровождения и шумовой полосы системы с помощью стандартных интегралов. Примеры расчета дисперсии и эквивалентной шумовой полосы типовых систем РА. 11. с. 95-108; 2.
с. 104-130; 3. с. 105-128~ Методические указания: Уметь формулировать задачи анализа случайных процессов и определять их статистические характеристики. Уяснить особенности работы дискриминаторов при действии на е1о вход аддитивной смеси полезного сигнала и случайного шума. Знать определение флуктуационной характеристики дискриминатора и уметь объяснить ее примерный вид; изображать структурную схему статистического эквивалента дискриминатора и объяснять его физический смысл.
Флуктуационная составляющая ошибки сопровождения следящей системы РА: понимать причину ее возникновения, физический смысл и влияние на работу этой системы, а также выводить аналитическое выражение для ее ПФ (см. раздел 1.5). Знать определение эквивалентной шумовой полосы и ее связь с дисперсией флуктуационной составляющей ошибки сопровождения, уметь их вычислять для систем, описываемых дифференциальными уравнениями не выше третьего порядка.
Вопросы для самопроверки: 1. Сформулируйте задачи анализа линейных стационарных систем РА при входных сигналах в виде случайных процессов, 2. Запишите аналитические выражения основных статистических характеристик случайных стационарных процессов. 13 3. Приведите собственные характеристики «белого» шума. 4. Дайте определение флуктуационной характеристике дискриминатора и объясните ей примерный внешний вид. 5. Дайте определение и изобразите структурную схему статистического эквивалента дискриминатора.
6. Запишите выражение для ПФ по динамической ошибке сопровождения при наличии цепи ООС (% (р) ~ 1). 7. Выведите выражение для ПФ по флуктуационной ошибке сопровождения при наличии цепи ООС (Ж„(р) ~ 1). 8. Запишите аналитическое выражение дисперсии ошибки сопровождения следящей системы в установившемся режиме. 9. Дайте определение эквивалентной шумовой полосы системы и объясните ее физический смысл. 10, Найдите выражение для дисперсии и эквивалентной шумовой полосы системы, описываемой ПФ %(р)=К (рТ+1)/рТ~ при шумах с равномерной спектральной плотностью Б„(0). 1.7.
Анализ нелинейньгх систем РА Особенности нелинейных систем РА. Статические режимы работы систем и основные виды нелинейностей. Методы анализа нелинейных РТС при детерминированных воздействиях: непосредственной и гармонической линеаризации; кусочно-линейной аппроксимации и метод фазовой плоскости. Метод статистической линеаризации для анализа нелинейных систем при случайных воздействиях. Устойчивость работы нелинейных систем РА: полосы «удержания» и «захвата».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
