Рис. 29
верхнему
предельному значению частоты задающего
воздействия, в данном случае равно 0,065 рад/с; в каждое из подокон с общим
названием Magnitude- значения
; оставьте неизменным нуль
в окне Slope (dB/decade) (наклон отрезка в децибелах
на декаду);
·
если требуется, чтобы
проектируемая система имела астатизм первого порядка, то введите: в поле Frequency в первое подокно значение 0,1,
а во второе подокно значение
; в поле Magnitude в первое подокно значение
+20, а во второе
подокно значение
; в текстовое окно Slope (dB/decade) значение
–20;
г) нажмите кнопку OK. Средство
построит первый отрезок границы точности. В случае отсутствия требования
астатизма этот отрезок будет иметь вид горизонтальной линии в диапазоне частот
от 0,001 до 0,065 рад/с. В случае когда требуется астатизм первого порядка,
первый отрезок будет иметь вид прямой линии с наклоном –20 дБ/дек в диапазоне
частот от 0,1 до
(для
данного примера от 0,0065 до 0,065 рад/с). Если в последнем случае требуется
продлить отрезок в область частот, меньших частоты 0,1
,то
следует использовать приемы редактирования границ желаемых областей
расположения полюсов и частотной характеристики системы (см. раздел 9).
Обычно
реальное задающее воздействие занимает спектр частот, превышающий частоту , хотя амплитуда гармоник с частотами,
большими частоты
, значительно меньше
значения
и быстро падает с ростом частоты.
Поэтому желательно дополнить первый отрезок границы точности вторым отрезком,
который бы имел наклон, меньший чем –20 дБ/дек, и занимал область частот,
расположенную несколько правее частоты
(рис.
26). Такое дополнение позволит в некоторой степени повысить точность
воспроизведения задающего воздействия. Чтобы построить второй отрезок границы
точности, вызовите снова меню правой клавиши мыши, откройте окноNewConstraint, установите режим LowerGainLimitи введите: в первое подокно
поля Frequencyзначение
частоты
, в первое подокно поля Magnitude значение
, в текстовое окно Slope (dB/decade) требуемое
значение наклона второго отрезка, например –40; удалите цифры из вторых подокон
полей Frequencyи
Magnitude. Нажмите кнопку OK. Средство
SISOTOOL построит отрезок, начинающийся в точке с
координатами
,
и
имеющий наклон -40 дБ/дек. Отредактируйте длину этого отрезка так (см. раздел
9), чтобы он заканчивался на оси частот.
Аналогичным путем, зная значения и
и установив в диалоговом окне NewConstraint с помощью
раскрывающегося списка вид границы UpperGainLimit (верхняя предельная граница), можно построить границу робастности
(помехоустойчивости). В случае когда задана логарифмическая частотная
характеристика
, то, аппроксимируя
ее ломаной линией, тем же путем нетрудно построить границу робастности
(помехоустойчивости).
9. РЕДАКТИРОВАНИЕ ГРАНИЦ ЖЕЛАЕМОЙ ОБЛАСТИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОЛЮСОВ И ЛОГАРИФМИЧЕСКОЙ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
После того как построены границы желаемой области расположения полюсов (рис. 27) и логарифмической амплитудно-частотной характеристики (рис. 28), возникает необходимость изменить (отредактировать) эти границы. Наиболее простой путь для решения данной проблемы заключается в следующем:
а)
щелкните левой клавишей мыши на отрезок, подлежащий редактированию, если
граница состоит из нескольких отрезков, или на саму границу. При этом на концах
выделенного отрезка/границы появляются черные квадратики, а курсор принимает
форму креста ;
б) не отпуская клавишу мыши, переместите курсор, а
следовательно, выделенный отрезок/границу вверх/вниз или влево/вправо
параллельно самому себе в желаемую область графического окна. При этом форма
отрезка/границы, другим словами, его длина и наклон не изменяются. Данное
замечание относится к границам желаемой области расположения логарифмической
амплитудно-частотной характеристики. Границы расположения полюсов описанным
способом можно не только перемещать, но и поворачивать (границу
Рис. 30
колебательности) и изменять форму (граница собственного значения частоты);
в) укажите курсором на любой выбранной вами черный квадратик. Курсор принимает форму кисти руки. Нажмите левую клавишу мыши, курсор выглядит теперь как сжатый кулак (рис. 30). Захватите курсором выбранный конец отрезка/границы и, меняя положение мыши, осуществите требуемые изменения. Описанным способом вы можете изменять длину и наклон отрезка/границы.
Во всех рассмотренных случаях в поле состояний окнаSISODesignTool появляется сообщение о результатах редактирования.
10. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ
Целью синтеза регулятора является создание системы управления, которая удовлетворяет разнообразным требованиям, предъявляемым к ее поведению. Эти требования включают в себя точность работы системы управления в установившемся режиме (точность воспроизведения задающих и слабое влияние возмущающих воздействий), малую колебательность (большие запасы устойчивости) и высокое быстродействие (широкую полосу пропускания), значительное подавление высокочастотных помех (шумов измерения), малую чувствительность к изменению математической модели объекта управления.
Система с передаточной функцией регулятора, равной постоянной величине, так называемая нескорректированная система, за редким исключением не может обеспечить желаемое поведение системы с точки зрения заданных требований. При этом возникает задача синтеза регулятора, т.е. определение его передаточной функции и параметров последней, при которых поведение системы не вызывает нареканий со стороны заказчика.
В настоящее время для синтеза регулятора широко используются два графических метода: метод корневого годографа (МКГ) и метод логарифмических частотных характеристик (МЛЧХ). Важность графических методов в том, что они позволяют оценить в целом влияние характеристик разомкнутой системы на соответствующие характеристики замкнутой системы. Каждый из упомянутых методов имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.