Классификация автоматических систем. Методы анализа линейных систем радиоавтоматики. Характеристики линейных систем радиоавтоматики, связь между ними

СПИСОК ВОПРОСОВ

1.  Классификация автоматических систем. Примеры по классификации.

2.  Методы анализа линейных систем радиоавтоматики.

3.  Характеристики линейных систем радиоавтоматики, связь между ними.

4.  Структурные схемы, отличие от функциональных. Примеры.

5.  Инерционные и интегрирующие звенья, их характеристики.

6.  Дифференцирующие и упругие звенья, их характеристики.

7.  Форсирующее и колебательное звенья, их характеристики.

8.  Передаточные функции разомкнутых и замкнутых систем, передаточные функции ошибки от регулирующего и возмущающего воздействий.

9.  Устойчивость линейных САУ. Теорема Ляпунова. Критерий Гурвица.

10.  Частотный критерий Найквиста. Примеры.

11.  Частотный критерий Михайлова. Примеры.

12.  Качество регулирования в установившемся и вынужденном режимах. Примеры.

13.  Связь между структурой системы, входным воздействием и ошибкой регулирования. Примеры.

14.  Качество переходных режимов, методы определения параметров качества.

15.  Аналитический способ определения переходной характеристики.

16.  Определения параметров переходного режима с помощью ЛАЧХ.

17.  Классификация нелинейных систем, примеры.

18.  Методы анализа нелинейных систем.

19.  Система термостатирования. Структурная схема, дифф. уравнения.

20.  Фазовый метод анализа нелинейных систем. Правила вычерчивания фазовых траекторий.

21.  Фазовый портрет системы термостатирования.

22.  Гармоническая линеаризация.

23.  Метод Гольдфарба, примеры.

24.  Связь между диаграммой Гольдфарба и фазовым портретом системы. Примеры.

25.  Основные характеристики случайных процессов.

26.  Теорема Винера - Хинчина.

27.  Случайные процессы в линейных системах радиоавтоматики.

28.  Ошибки регулирования в системах радиоавтоматики при случайном управляющем воздействии.

29.  Ошибки регулирования в системах радиоавтоматики при одновременном воздействии случайного управляющего сигнала и помехи.

Вопрос 1

Классификация автоматических систем. Примеры по классификации

Классификация автоматических систем

1. По качеству регулирования а) системы с регулированием по возмущению (без обратной связи)

Система автоматического регулирования усиления:

Достоинства этой системы в простоте и отсутствии склонности к самовозбуждению. Недостаток: низкое качество регулирования по сравнению с системами с ОС.

Регулирующее воздействие вырабатывается на основе анализа внешних воздействий, действующих на систему. Анализ состояния объекта не производится.

б) система с регулированием по отклонению (с ОС)

Достоинство – высокое качество регулирования. Недостаток: склонность к самовозбуждению.

Регулирующее воздействие вырабатывается на основе информации о действительном состоянии объекта регулирования в сравнении с требуемым.

2. а) системы стабилизации

Необходимы для поддержания параметров регулируемого объекта на постоянном уровне.

Упрощенная схема системы стабилизации скорости ленты в аудио (видео) магнитофоне:

(замкнутая система стабилизации через ленту).

б) следящая система

Это система, которая изменяет состояние объекта регулирования по какому-то заданному закону (определяется внешним управляющим сигналом).

Такая система есть в каждом дисководе.

в) система программного регулирования

Когда состояние объекта регулирования изменяется про закону, заданному программой.

Такая система поворачивает спутниковую антенну.

3. а) Статические системы

Ошибка регулирования является источником формирования регулирующего воздействия, поэтому ошибка всегда есть.

Система статической автоматической подстройки частоты:

Велика опасность самовозбуждения.

б) астатическая система

Вместо варикапа используется механически перестраиваемый конденсатор переменной ёмкости.

Двигатель перестанет работать, когда на УПТ U=0, следовательно, происходит точная настройка на f_пр1.

Астатическая система включает в себя интегрирующие звенья.

Вопрос 2

Методы анализа линейных систем радиоавтоматики

Линейная система – система, которая описывается линейными дифференциальными уравнениями. Стационарная линейная система описывается линейным дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами (не меняющиеся во времени частоты, уровни и т.д.).

Y копирует x. ДУ такой системы:

.

Все методы анализа линейной системы основаны на методе суперпозиции:

.

x – состояние регулируемого объекта,

y – фактическое состояние (датчик),

A – оператор, функция (K(jω), K(p), g(t), h(t)).

Метод Фурье:

Изображение по Лапласу:

X(p) – изображение (спектр комплексной частоты Лапласа).

K(p) – частотная характеристика системы в области комплексной частоты (передаточная функция).

Дюамель:

Импульсная характеристика:

Вопрос 3

Характеристики линейных систем радиоавтоматики, связь между ними

Основные характеристики ЛС: K(jω), K(p), g(t₁), h(t₁).