Главная » Просмотр файлов » Пупков К.А. Моделирование и испытание систем автоматического управления (2013)

Пупков К.А. Моделирование и испытание систем автоматического управления (2013) (1245249), страница 2

Файл №1245249 Пупков К.А. Моделирование и испытание систем автоматического управления (2013) (Пупков К.А. Моделирование и испытание систем автоматического управления (2013)) 2 страницаПупков К.А. Моделирование и испытание систем автоматического управления (2013) (1245249) страница 22021-01-15СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В блоках приведены передаточныефункции элементов системы и корректирующих устройств. Здесь триконтура: обратная связь рулевого привода, обратная связь по ̇ и a.– передаточные коэффициенты демпфирующего гироскопа и датчикалинейныхускоренийсоответственно.Необходимостьмоделированияопределяется в данном случае наличием нелинейного элемента F.3.Многосвязные системы. Как правило в таких системах имеетместо много входов и много выходов, и внутри этих систем существуют10перекрестные связи, т.е. какой либо один входной сигнал может влиять нанесколько других.Пример такой системы приведен на рис. 5.Рисунок 5 - Многосвязная системаТакие системы весьма сложно поддаются математическому описанию,поэтому здесь может широко применяться физическое моделирование.4.

Многоуровневые системы (иерархические).Структура таких систем имеет вид, показанный на рис. 6. (Здесьпоказано 2 уровня).Рисунок 6 - Многоуровневая системаОбычно имеют такую структуру:1. Организационные системы.2. Биологические системы.Определяют два общих принципа организации таких систем:- принцип избытка (недостатка) взаимосвязи между уровнями;- принцип оптимальной связи между объектами на одном уровне.Этипринципынеобходимыцелостности системы.11дляобеспечениягармоническойЕсли предположить, ради простоты, что цели уровней не противоречатдруг другу, тогда:- управление с первого уровня связано с выбором подходящегокоэффициента координации.

Параметры координации входят в функциикачества систем нижнего уровня;- оптимальная связь между объектами на одном уровне вытекает изтого, что сильная связь, а также слабая связь может привести кдезинтеграции системы. Суть проблемы моделирования состоит в выборекоэффициента координации и определении оптимальной связи междуобъектами на одном уровне.5. Интеллектуальные системы (ИС).Подинтеллектуальнойинформационнымпроцессомсистемойсовокупностьпонимаетсятехническихобъединеннаясредствипрограммного обеспечения, работающая во взаимосвязи с человеком(коллективом людей) или автономно, способная на основе сведений и знанийпри наличии мотивации синтезировать цель, принимать решение к действиюи находить рациональные способы достижения цели. Структурная схематакой системы приведена на рис. 7.Рисунок 7 - Структурная схема интеллектуальной системы12а) Интеллектуальные системы (имеют блок синтеза цели);б) Интеллектные системы (нет блока синтеза цели).Формально ИС можно описать следующей шестеркой:→→→̇{}{{}}→где T- множество моментов времени; X, S, M, C, R и Y- множества состоянийсистемы, окружающей среды, мотивации, цели, прогнозируемого и реальногорезультата; А, B и D - матрицы параметров;– интеллектуальныеоператоры преобразования, использующие знание, u- управление.В этом описании сочетаются представления объектов системы в видемножества значений, либо множества высказываний, либо каких-либо другихформ.

Динамические свойства ИС могут быть описаны в пространствесостояний.Интеллектуальныеоператоры,реализующиевосприятие,представление, формирование понятия, суждения и умозаключения и цели впроцессе познания, являются формальным средством обработки сведений изнаний, а также принятия решения. Все эти аспекты должны быть положеныв основу построения ИС, функционирующей в реальном времени и вреальном мире.Динамическая экспертная система (ДЭС) есть некоторое комплексноеобразование, способное оценивать состояние системы и среды, сопоставлятьпараметры желаемого и реального результатов действия, принимать решениеи вырабатывать управление, способствующее достижению цели.

Для этого13ДЭС должна обладать запасом знаний и располагать методами решениязадач.ПроблемойпостроениямоделированиясобственноееИС являетсямодели,ноне только сложностьнеобходимостьверификациизначительного объема программного обеспечения, таких компонентов каксинтез цели, принятие решения, базы знаний, ДЭС.§ 2.

Виды моделейВид модели, предназначенный для описания свойств и поведениясистемы управления зависит от многих факторов, характеризующих способыполучения и обработки информации, выработки и реализации управления,наконец, линейной или нелинейной динамики и статики элементов системы ит.д.1.Дифференциальные уравнения. С помощью модели в видедифференциального уравнения, имеющие выражение (1), можно описать,практически, все процессы в динамических системах:(1)Здесь( )систему, соответственно;( ) суть решение уравнения и воздействия на()() - коэффициентыуравнения.

Проблема исследования состоит в том, что не всегда удаетсяполучить аналитическое решение этого уравнения либо из-за высокогопорядка, нелинейности или переменности во времени параметров системы(коэффициентов). Поэтому при моделировании широко используютсявычислительные методы.14Частотный метод. Метод основывается на описании процессов в2.системахнаиспользованииамплитудныхифазовыхчастотныххарактеристик, которые можно получить либо экспериментально, либоприменив преобразование Лапласа к обеим частям дифференциальногоуравнения (1) и нахождения передаточной функции W(S), взятой какотношениепреобразованияЛапласавыходногосигналаY(S)кпреобразованию Лапласа входного сигнала X(S).Именно, возьмем преобразование Лапласа( )[]( )[],получим( )( )( )гдеПереходя из области s в частотную область, получим амплитуднофазовую частотную характеристику системы(| ()( )( )( )( ))| – есть амплитудная частотная характеристика;( )Зная()()– фазовая частотная характеристика.передаточнуюфункциюсистемы,можноисследоватьустойчивость, качество, статическую точность и динамическую точность прислучайном воздействии x(t).

В последнем случае, если известна спектральнаяплотность сигнала( )выходного сигнала( )( ), то можно найти спектральную плотность( )| (и его дисперсию15)|2 ( )( )∫Для реализации частотного метода широко используются такиемоделирующие программные системы, как СИАМ, Матлаб, МВТУ и т.п.3. Модели дискретных систем управления.В тех случаях, когда сигнал в системе имеет прерывистый характер, т.е.следует через некоторый интервал Т, называемый интервалом дискретности,исходное дифференциальное уравнение (1) становится дифференциальноразностным.

Тогда можно записать следующее соотношение( )( )(())(())( )Также к уравнению (2) можно применить дискретное преобразованиеЛапласа и получить передаточную функцию следующего вида:( )( )∑( )∑Обычно прибегают к применению z-преобразования, т.е., чтоделает более конструктивным исследование устойчивости и точностидискретных систем управления. Проблемой исследования дискретных системявляется оценка влияния интервалов дискретности по уровню и по временина точность и устойчивость их работы, особенно, каким образом найтидопустимый интервал дискретности по времени Т.

Следует помнить, чтосамая лучшая дискретная система – непрерывная, т.е., когда Т→реализацияалгоритмовобработкиинформациииОднако,управлениянавычислительных машинах требует временных затрат и, соответственно,некоторого интервала Т.4. Моделидинамическихсистемсостояний.16управлениявпространствеОписание динамки систем также основывается на использованиидифференциального уравнения (1), но представленного в нормальной формеКоши. Такое представление дало возможность синтезировать законыуправления как функции времени или фазовых координат, что делает болееконструктивную реализацию их на цифровых вычислительных машинах.Именно, система описывается уравнением следующего вида:̇( )( )где x – вектор фазовых координат, u – управление, А – матрица параметров( ) – начальноесистемы, В – матрица параметров закона управления,условие.Цель данной системы является ее перевод из состояния в моментсостояние в моментв.

Требуется найти также управление u, котороеобеспечивало бы этот перевод, но при достижении минимального значениянекоторого показатели качества:{ }∫[]( )( )( )где Q - произвольная неотрицательно определенная матрица;Rпроизвольная-положительноопределеннаяматрица,интерпретируется как мера отклонения от заданного состояниякоторая( )c учетом энергетических затрат на управление.Такая процедура позволяет (при определенных предположениях о( ), дающаяпараметрах задачи) построить как программу управлениярешение при каких-либо заданных начальных условиях( ), так изакон управления с обратной связью по измерениям вектора состояния()( ) ( ) обеспечивающего тот же результат при любыхначальных условиях.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее