Пупков K.A., Егупов Н.Д. Высокоточные системы самонаведения (2011) (1152001), страница 49
Текст из файла (страница 49)
В результат~ Определяется нскомыЙ оптимальный векто(« р = (у),р«(,...,р,'.) Параметров, прн этом учитываются ограничения как на параметры регулятора, так н на параметры, характеризующие качество процесса управления Результат реализации данного пункта — оптимальный вектор пара«мт(«ОВ РегтлптОРВ Р = (Ры)««,...,)«,.), Зтвп 5. ггсследоаание синтезированнаи сисгпемы с точки зрения оценки качества ее рабогпы в соответствии с техническим заданием на проектирование. Этот этап завершает оценочный количс«твенный результат. Нв этапе исследования значительное внимание уделяется обеспечению стабильной работы системы, С этой целью анализируются границы возможных изменений статических параметооя. а также параметров, характеризующих процессы, связанные со всеми возможными режнмамн работы системы, Проектирование— это итерационный, нелинейный.
творческий процесс. Если качество САУ не удовлетворяет требованиям технического задания, то. если это возможно. производится дальнейшее уточнение структурной схемы. в частности. изменяется математи юская модель регулятора. ('езультат реализации этапа — Выж«л о выполнении требований Гг«ПИЧССКОГО Зааанип. 3,5.2.
Оценка качества работы САУ. Реализация следующих эпяпов создания изделия связана с тс«ническим проектированием. Испыганнямн В н)ихчессе п(«ое1«тировання: испытание маке~оп, экспериментальных н опытных образцов. запуск серийного производства.
Обратны внимащн на слелуюгцнс положения, Если на этапе предварительного проектирования. когда определяются принципы построения системы н ес технических средств. а также структура н ее оптичнэапня по основным критериям, выбирается метод проектирования. птрокО используется моделирОВанис на ЗВМ, то на этапе эскнзнО- го ПРОектнропания произвОдится глубокий анализ структурной схемы системы, уточняется приборный состав, исключающий необходимость рзз)работки ХОПОлнительной аппа(гатт(«ы на ПО«ледующих этапах проек тяровзния.
Продолжаются работы по математическому моделированию. направленному на изучение дннамнки элементов н системы в целом. Эскизная документация разрабатываются аля разового использования с целью изготовления экспериментальных и лабораторных образцов. Для испытания системы в пело«~ вслст«я разработка и реализация стенда. Включающего все элементы системы, исто ~ники питания, вспомогательную аппаратуру контроля пара«петров.
На этапе эскизного проектирования В~пускается схемная, программная. конструкторская, технологическая. текстовая документация. Проектирование систем с использованием полных математических моделей. учитывающих свойства, порожденные большим числом нелинейных и нестационарных элементов, особенности отдельных блоков (например. Высокочастотных и др.).
позволяет с мсиыиими временными и материальными затратами заВерюнть сложненшиЙ процесс испытаний прн создании издслий После решения задачи синтеза системы реализуется исследование синтезированного контура. структурная схема алгоритма которого представлена на рнс.3.23, Структурная схема алгоритма синтеза регулятора методом матричных операторов представлена на рнс 3.24. 3,6. Синтез регуляторов: введение в алгоритм условий, безусловно обеспечивающих абсолютную устойчивость проектируемой системы Напомним, что при решении задачи синтеза в схему расчета ввозятся условия. безусловно обесщечиваюп«ие абсолютную устойчивость системы с варьируемыми параметраыи регулятора, для чего ищюльзу.
ются соответствующие критерии, Реализуется процедура, приближен. но обеспечивающая воспроизведение эталонного выходного сигнала с заданной точностью. з(злее пулем рассматривать класс линейных и нелинейных стационарных систем. В работе (22( сделан вывоз. что зля класса линейных стационарных систем наиболее узооным является критерий Рауса, Основное содержание алгоритма сводится к заполнению таблицы Рауса, Если характеристическое уравнение замкнутой системы записать я форме 4( ), ч+ ч-!,, ~~-' +, + то исследование устойчивости системы можно проводить путем заполнения табл.
3,2. Теорема З.з (критерий Рауса). Длл устойчивости системы необходимо и достаточно, чтобы коз4>(бициенты первого столбца таблицы Рауса при ае > О были пололгительными, гп. е. ггэ > О, гю > > О,.... Сн > О,..., сч „+~ > О. )7ри этом число корней характеристи.
ческая уравнения. леэгаи(их в правой полуплоскости, равно числа перемен знака в первом столбце таблицы Рауса. ПОдзглогпх г князе»о Расчет сигнала аг(г) Еа ~ее«во работы САУ удовлетворяет г Зз Входные данные: структурная схема линейной многосвязной САУ и ЛУ всех злемеитов системы, в также все воздействия, поступэюгнис иэ систему Выбор базисной системы функпкй Ф(Ц н конкретного матрнчно«о оператора: Эйлера, Галеркика-петрова, Бубнова-Галеркина, оператора МИК и др. Вычисление мэтричкь1х Операторов каналов.
содержакгих послеловательно и параллельно соединенные звекья Вычисление матричного оператора замкнутой системы А Расчет спектральной характеристики сигнала р(т) Ряс. 3,23. Структурная схема алгоритма детерминированного анализа стацио- нарных и нестэкионэрных линейных Он«ем ап . езультат реэзпзапик»тапа' — дсталы1ЭК. всесторонне обоснованная функанокальнзя схема системы с результатами знергсткчсскпго (Фсчета. т е с резузьтхтачи, полностью характеризуепгкми зкергсткческую часть системы Зтвп 3. Результат ревлизаппк »тапа 3 — полная структурная схема системы.
математические модели и пэоэметры Всех злемеитов. Исходя из соответствуюпгих требований. обосновано место включения регулятора 43, Результат реалнзвпик 4 ( — »талонная ММ системы или ММ»гадю«кого выходного сигнала 4,3. Результат математичеогого В ЦЕЛОМ С П 4.4 Результат реалкзаани 4.4 — оптимальный вектор параметров регулятора р* = (э~. р.;..... р',1 Зтвп б. Результат рсалкзааии »тапа Ь вЂ” вывод о выполнении требований техккческого задания Реалнзаинк следуюпгих агапов сО»дания изделия, связанных с Эскизным, техническим прпектнроВаинем, испытаниями в пропессе проекткрояэния испытание макетов, Экспериментальных и опытных образков Запуск сернйного производства Ркс.
3 24 Упро~пенная структурная схема алгорктча соззанкя изделий Табл я из 3 2. Таблица Рауса для исследования устойчивости систем Столбец «!1= «и! Ги ж Вт «э "— и! «'!$ = й! СМ = Сз! — Гтсч СЧ = С$1- Гтеч Ч М «э! = «чл — г$«х!т си ж «м — г$«ч! Си гм гв$ !'$С$$ е$$ ш «.м гзс«$ «$ сз«$- г,сз, ! с$, -т-г«с$«-! Пример 2.3. Приведем пример на применение критерия Рауса. Характеристическое уравнение замкнутой лннеаризованной системы имеет внл (22) .1:,.
) = 0 0010а' + 0 0549а' + 1,3665аа + 20 054аз+ + ! 36,62я' + 1033.5ЛЗ + 3646аа * 6520Л + 0,136 108 =- О. (3.100) В табл. 3.3 приведены результаты вычксленнй по правилу Рауса. Таблица 3.3 Результаты Вычислений по правилу Рауса Йо эффи ииект го=0.13.10' г1,=0 г,-«0.0182 .!1=-1.00!2 $ $ 0.0910 «1=.89,403 ! -' — -О .Н=,О 1-298о,б «м-0.13 10 гм- $ « « $'« ' $ $ $ : =О.!929 «!$=-1808.8 г -,--О.!3!О' 1;«$--0 г$-=О «а$=0 ,— « «, =0 гн а!1 Гт — '— С! ! Сг! ' ГТЕГ$ « «'!$ «' с!.«$ гы = г,= '!' ' ., — - г,с,,-! 1 '! «.-0,2562 г«$ =2615 6 '$«=0 ««.--0.69!6 «!»---0.13 10! «-..=0 Столбец гч — -О!— =138.8'2 С$1-О$= =0.136.10' Поскольку В первом столбце все коэффициенты 1.1, (1 =- 1,9) положительны, результат расчетов формулируется так: сисгпелги с хараклгерисл$и 1ескиз$ рравнениел (3.100) рсл$оичила, Наличие существенно нелинейных элементов в САТ' определяет характерные отличительные свойства систем.
К нелинейной систече неприченич принцип суперпозиции, нельзя определять процесс в системе как наложение свободного и вынужденного движений. поэтому д:1Я нее не принято определять частнОС н 06!пес ре1цение уравнений ее лнпачикн. В отличие от линейных систем, в нелинейных САУ могут неопрелеленно долго существовать устойчивые колебательные переходные процессы с постояннымк ачплитудачн и частотой — так называемые ивя$околебип$е$ьные релгимы робо!вы В одной и той же системе таких режимов (с разнымн амплитудой и частотой) может быть несколько (чаще Всего лва). Для «устойчивых в малом нелинейных систем характерно слепу.
юц1ее: начальные условия (воздействия) не выводят отклонения управ- ляемОЙ Величины В переходном прО!юссс за некоторо!«ОпределсннОС значение А. а лля неустои' 1ивых в Оольцюч«отклонения превыщают опрелеленное значение Л. Грани«$ным режимом является неустойчивый периодический процесс собственного движения системы с амплитудой 4 (переход!ыс процессы от него расходятся в обе стороны).
Режич работы и устойчнвся:ть нелинейных систем существенж зависят от значения и вида Воздействий и начальнь1х условий, В нелинейных системах режим автоколебакий может рассматриваться и как недопустимый (в этих случаях принимаются черы подавления автоколебаний), и как раоочиЙ, позволя!Ощнй по~уч~т~ определенные, требуемые свойства системы. Если для многих систем наличие нелииеЙностей нежелательнО, то для некоторых систем нелииейпьге элементы вводятся спецнальнО, что позвОляет придать ич нужные. нелостижимые в классе линейных систем, свойства (точность. быстродействие, надежность) Явление параметрического Возбуждения и резонанса (возннкнове.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
