1. Анализируем дифференциальное уравнение, описывающее входные и выходные сигналы.
2. Разбивается уравнение на уравнения промежуточных сигналов.
3. Осуществляем подбор элементной базы на основании передаточных функций элементов и дифференциальных сигналов.
4. Используем систему известными методами.
Синтез дискретно непрерывных систем
При синтезе этих систем принципиальная функциональная схема должна быть полностью задана. В процессе проектирования необходимо найти законы регулирования, которые можно реализовать в виде последовательного, параллельного и последовательно параллельно КУ, создаваемого различными способами.
В дискретно непрерывных системах необходимо выбирать не только параметров процессов ЭВМ, но и преобразователи аналог вход и аналог выход.
Значительное влияние на запас устойчивости, показатели качества и характеристик точности в таких системах оказывает такт тактования и ограниченная длина слова.
Существует несколько различных структур, предназначенных для поддержания заданной угловой скорости дискретно непрерывных систем с последовательно параллельными КУ в виде импульсных фильтров, создаваемых на основе четырехполюсников.
Рисунок 36 – С последовательным КУ
Рисунок 37 – С параллельным КУ
 |
Рисунок 38 – С программным корректированием
Выходной сигнал поступает лишь в тактовые моменты
времени 
, где 
.
В МП реализовано вычислительная или регулированная система в виде рабочей программы. На вход МП подается сигнал от преобразователя аналог-вход, выходной сигнал в виде рабочей программы управления и коррекцией через преобразователь вход-аналог поступает на неизменяемую часть системы.
Рабочая программа осуществляется в течение такта квантования.
С помощью приведенной схемы выполняется различные операции регулирования и коррекции по специальной составленной программе.
Если в системе необходимо изменить параметры устройств неизменяемой части или ее основные характеристики, для этого требуется изменить рабочую программу. Поэтому с помощью микропроцессорного управления можно создать унифицированную локальную схему для управления любыми объектами.
В ДПС переводит аналоговый сигнал с помощью двух операций, квантами по уровню.
В настоящее время наибольшее распространение получили преобразователи следующих типов напряжения в цифры. Квантование по уровню оказывает влияние не только на точность системы, но и на устойчивость.
Рисунок 39
- длина слова в битах.
, - математическое
значение ошибки квантования, (182)
, – средне квадратичное
отклонение. (183)
Квантователь является нелинейным элементом, поэтому в замкнутых системах могут вернуть автоколебания.
В линии управляющих машин в качестве устройств, на которых реализуются законы управления и коррекции требуется установление рабочих программ.
При этом используют 4 способа программирования:
1. Прямое программирование.
2. Последовательное программирование.
3. Параллельное программирование.
4. Последовательно параллельное программирование.
Передаточную функцию системы можно записать в следующем виде:
.
(184)
При прямом программировании определяется разностное уравнение по передаточной функции вида (184), которое принимает следующий вид:
,
(185)
. (186)
Последовательное программирование
Здесь передаточную функцию приводят к следующему виду:
.
(187)
Параллельное программирование
При параллельном программировании передаточная функция преобразуется в вид:
,
(188)
. (189)
Синтез линейных непрерывных локальных систем
Существующие методы проектирования локальных систем задачи в структуре можно изменить лишь типы усилителей и КУ. При этом место их включения заранее определено. Расчетная работа связана с выбором схем усилительных КУ и их параметров, с помощью которых полностью обеспечиваются ТЗ. Такой подход к исследованию ЛСА даже с типовыми наборами устройств приводит не только к значительным затратам времени, но и к различным техническим решениям. Определение наилучшего из этих требует высокой квалификации проектировщика с целью устранения данного недостатка, применяют методы синтеза, связанные с построением ЖЛАЧХ и ЛФЧХ линейных систем по основным показателям качества и точности регулирования. На ряду с желанными характеристиками, проектировщик должен располагать логарифмическими и амплитудными фазово-частотными характеристиками неизменяемой части систем. В зависимости от вида структурной схемы неизменяемой части проектировщик выбирает наиболее простой способ включения КУ последовательного, параллельного и смешанного типа.
Постановка задачи синтеза частотными методами
Существует несколько способов синтеза:
1) Когда управляющий сигнал описывается медленно меняющихся функций времени, а сигнал возмущения отсутствует, тогда алгоритм будет иметь вид:
- по ТЗ для объекта выбирает регулирующий орган с силовым приводом, усилитель мощности, датчики, а затем соединяют все устройства линиями связи, формируют не изменяющую часть системы;
- по статическим и динамическим характеристикам устройств оставляют передаточные функции отдельных элементов, в результате чего получают структурную схему, в которой проектировщик находит места включения КУ;
- по заданным требованиям на запасы устойчивости по фазам, а, следовательно, по показателям качества и точности строят ЖЛАЧХ и ЛФЧХ всей разомкнутой системы;
- по построенным ЖЛАЧХ неизменяемой части системы определяют коэффициенты усиления, дополнительно вводимых усилителей. В результате выполнения этих процедур составляют полностью структурную схему замкнутой ЛСА с переходными функциями отдельных ее устройств и вычисляют основные параметры системы. Если они удовлетворяют ТЗ, то проектирование заканчивается. В противном случае, необходимо изменять параметры КУ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.