Для анализа характеристик проектируемой системы вы можете воспользоваться также средством просмотра LTI ViewerforSISODesignTool, вызываемым с помощью активизации команд из подменю LoopResponse (характеристики системы), входящего в меню Tools (инструменты) окна средства проектирования SISOTOOL (рис. 16).
Активизация одной или нескольких из этих команд открывает окно средства просмотра LTI ViewerforSISODesignTool (рис. 17), в котором можно разместить от одного до пяти графических окон с изображением: переходной характеристики замкнутой системы (команда Closed-LoopStep); графика изменения управляющего воздействия для замкнутой системы при ступенчатой единичной функции, приложенной к входу предварительного фильтра (командаControlSignalStep); логарифмических частотных характеристик регулятора (командаCompensatorBode) и замкнутой системы (команда Closed-LoopBode); амплитудно-фазовой характеристики разомкнутой системы (командаOpenLoopNyquist).
Рис.16
Важно отметить, что эти графические окна, следовательно отображаемые в них характеристики системы, динамически связаны со средством SISOTOOL так же, как динамически связаны между собой графические окна, отображаемые в окне SISODesignTool. Отсюда любые изменения, внесённые в структурную схему системы в окне SISODesignTool и касающиеся её параметров или структуры, приводят к соответствующему изменению вида характеристик, отображаемых в окнах средства просмотра LTIViewerforSISODesignTool.
6.1.Чтобы построить переходную характеристику замкнутой проектируемой системы:
а) откройте подменю LoopResponse, входящее в меню Tools (инструменты) средства SISOTOOL (рис.16);
б) активизируйте (поставьте галочку) команду с названием Closed-LoopStep(переходная характеристика замкнутой системы). Появляется окно средства LTIViewer forSISODesignTool с изображением переходной характеристики замкнутой системы (рис. 17).
При анализе качества системы управления надо иметь возможность определять координаты точек, принадлежащих её характеристикам, в частности для оценки длительности переходного процесса следует определить координаты точки, соответствующей моменту времени, начиная с которого
Рис. 17
переходная характеристика отличается от своего установившегося значения не более чем на допустимую величину.
6.2. Чтобы определить координаты исследуемой точки, принадлежащей характеристике, построенной в окне средства LTIViewerforSISODesignTool:
- укажите курсором мыши на исследуемую точку анализируемой характеристики и нажмите левую клавишу мыши. При этом в исследуемой точке появляется маркер в виде квадратика черного цвета, а рядом с маркером появляется надпись (текст в прямоугольной рамке), содержащая информацию о координатах этой точки. Например, в случае переходной характеристики эта надпись выглядит так (рис. 17):
System: ClosedLoop: rtoy (замкнутая система: вход – сигнал r,
I/O: rtoy поступающий на предварительный фильтр;
выход - управляемая величина y)
Time (sec): 3.05 (значение момента времени)
Amplitude: 1.1 (значение переходной характеристики).
Средство просмотра LTIViewerforSISODesignTool позволяет, кроме рассмотренных, построить целый ансамбль временных и частотных характеристик разомкнутой и замкнутой систем, отобразить графики функции чувствительности и диаграмму нулей и полюсов, форматировать графики и графические окна с изображением перечисленных графических объектов, определить показатели качества переходного и установившегося процессов. Детальное описание этих возможностей, предоставляемых этим средством просмотра, содержится в приложении B.
Средство SISOTOOL дает возможность построить характеристики, которые не могут быть вызваны с помощью рассмотренных команд подменю LoopResponse.
Рис. 18
6.3. Чтобы построить характеристики, которые нельзя изобразить с помощью рассмотренных команд подменю LoopResponse, выберите команду Other из того же подменю (рис. 16). Появляется окно ResponsePlotSetup (выбор требуемого набора характеристик для построения) (рис.18). В верхней части этого окна изображена структурная схема проектируемой системы в таком виде, в каком она появляется по умолчанию. Однако если вы при выборе структуры системы остановились на варианте, при котором регулятор расположен в обратной связи (см. рис. 5), то после выполнения команды Other в окне ResponsePlotSetup будет изображена структура с регулятором в обратной связи. Итак, структурная схема системы в окне
Рис. 19
ResponsePlotSetup соответствует структурной схеме, выбранной вами в окне SISOToolforSystem < название вашей системы>.
Для лучшего понимания модели системы представим структурную схему, изображенную на рис. 18, в ином, традиционном виде (рис. 19). На рассматриваемых схемах (рис. 18,19) используются следующие обозначения сигналов: r - задающее воздействие; u - управляющее воздействие;
y - управляемая величина; du - возмущающее воздействие, приложенное к входу объекта; dy - возмущающее воздействие, приложенное к выходу объекта; n - шум измерения. Буквами F,C,G,H обозначены элементы системы, а также соответствующие этим элементам передаточные функции. Что подразумевается под буквой - название элемента или его передаточная функция - легко определить из контекста. Так, буквой C обозначены регулятор и его передаточная функция C(s).
На рис. 18 справа от структурной схемы приведены два выражения. Первое из них - LoopTransfer: L=CGH- говорит о том, что передаточная функция разомкнутого контура обозначается буквой L и что она равна произведению передаточных функций регулятора C, объекта управления G и датчика H. Второе из упомянутых выражений Sensitivity:S=1/(1+L) описывает функцию чувствительности системы, представляющую собой отношение относительных изменений передаточных функций замкнутой системы и объекта управления [3,4] и равную обратному выражению для передаточной функции разомкнутого контура L, увеличенной на единицу.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.