Другие предметы \ Управление в технических системах

Линейный анализ систем управления. Исследование элементов линейной системы управления. Пакет Control Toolbox и его использование для расчета систем управления, страница 21

Для устойчивости замкнутой системы вещественная часть функции Попова должна быть больше 0.

Дискретные системы управления техническими системами.

Цифровые управляющие устройства позволяют использовать сложный алгоритм управления технической системой.

Включение цифровых систем в контур управления требует использования согласующих устройств и представлен на схеме:

Согласование дискретных вычислительных устройств с непрерывно работающими приборами и оборудованием осуществляется цифро-аналоговыми и аналогово-цифровыми преобразователями.

Аналогово-цифровой преобразователь работает с определенной тактовой частотой и позволяет зафиксировать результат измерения в момент времени t и преобразовать аналоговый сигнал в цифровой. Фиксированные значения результатов измерения сохраняются на интервале времени.

Дано:

На входе аналогово-цифровой преобразователь.

Частота работы компьютера может составлять от 1 до 100 Гц, в некоторых случаях до 1000 Гц.

Преобразование непрерывной функции к решетчатому характеризуется следующими факторами:

1) Имеет место дискретность сигнала по времени. Для систем обработка результатов летных испытаний тактовой частоты составляет: 1;2;4;8;16;32;64 Гц.

2) Имеет место дискретность сигнала по уровню ( -шаг дискретности по уровню)

3) Блок нелинейных преобразований для цифровой системы описывается дискретностью выходной координаты по времени и по уровню.

4) Между непрерывной и решетчатой функцией нет взаимнооднозначного соответствия, т.е. непрерывная однозначно определяет решетчатую, но по решетчатой нельзя однозначно определить непрерывную.

Аппроксимация по узлам решетчатой функции с непрерывностью дает неоднозначное решение для различных базовых функций разложения в ряд.

Цифровое управляющее устройство представляет собой процессор, контроллер, бортовая цифровая ЭВМ, либо нейронную сеть.

Процессоры используются для управления работой отдельных элементов конструкции или управления элементарными процессами.

Контроллеры представляют собой устройство, в состав которого входят измерительные устройства, процессоры и исполнительные устройства.

БЦВМ используются для контроля за работой всех систем самолета и управления маневрами, вооружением и для регулирования отказов.

Нейронные сети представляют собой объединение в единое целое вычислительных элементов для управления каждым отдельным элементом, согласования задач управления для всего самолета и накопление опыта в управлении агрегатами и самолетом в целом.

Цифровое управляющее устройство по фиксированному на интервале измерения времени t определяет требуемое управляющее воздействие . Эта команда поступает на цифро-аналоговый преобразователь и с помощью экстраполятора преобразуется в непрерывный управляющий сигнал.

Задача цифро-аналогового преобразователя состоит в том, чтобы описать непрерывное изменение дискретного управляющего сигнала на шаге дискретности.

Работа цифровой системы аналогична работе импульсных элементов. В качестве исполнительных устройств для дискретной системы могут использовать шаговые двигатели, а в качестве источников информации – дискретных измерителей информации.

Задача исследования систем цифровой системы управления.

Для цифровой системы управления ставятся следующие задачи:

1) разработка алгоритмов цифровой системы

2) исследование устойчивости и выбор алгоритмов управления замкнутой системы с дискретными элементами

3) моделирование технической системы с блоком дискретного управления и расчет характеристик движения в фазовом пространстве и во временной области

Алгоритмы цифровых устройств:

Исходные данные для алгоритмов БЦВМ преобразуются к дискетной форме.

X(t) дискретность по времени: