Ответы на экзаменационные билеты № 1-30 дисциплины "Адаптивные системы управления" (Математическое описание сигналов и операторов в непрерывных линейных детерминированных системах. Адаптивные системы управления), страница 4

Мы зададимся разными начальными условиями: X(0),  такими, что ошибка (X(0) - )<δ.

(X(к+1) - )<ε - число, которым мы можем задаться сами произвольно.

Когда при условии , а  в этом случае асимптотная система устойчива.

На сегодняшний день есть понятие, когда U(к)0.

Возьмём сночало скалярную систему:

Х(к+1)=А*Х(к)+В*U(к)

U(к)=0; Х(к+1)= А*Х(к)

X(0)0; Х(к+1)= a*Х(к)

X(1)=a*X(0)

X(2)=a*X(1)=a^2*X(0) … X(k)=a^k*X(0)

; X(k)0.

Когда, а=0, то, а^к не играет значения.

Когда, а<1, то, а^к будет уменьшаться, и <1 не играет роли, какой знак имеет а в данном случае.

Сделаем Z преобразование:

Z*X(z)=a*X(z)

(Z-a)*X(z)=0

Мы видим, что мы можем Z-a=0  Z=a. Когда <1 система устойчива.

Характеристическое уравнение для заданной системы:

a0*Z^n+a1*Z^(n-1)+…+an=0.

Когда хотя бы один корень будет > 1, то наша система неустойчива.

Если хотя бы один корень будет = 1, то система находится на границе устойчивости.

Для матрицы А необходимо найти собственные числа, и когда они будут по модулю < 1, то наша система является устойчивой.


ТАУ 9. Критерий устойчивости нелинейных систем.

Критерий Попова. Поповым был предложен критерий на основе исследования частотных хар-к нелинейных систем с одной нелинейностью. Эта нелинейность может иметь сложную форму. Он предложил выделить сектор отсечки прямой линии, внутри которой будет находиться нелинейная хар-ка.

Кн коэффициент наклона линии.

Нелинейность находится в зоне [0,Кн].

Далее была доказана теорема:

Нелинейная система приведенной структуры при условии, что нелинейность можно разместить в секторе вида [0,Кн] будет абсолютно устойчива если справедливо следующее неравенство

;

h– свободный коэффициент, согласующий условия (произвольный положительный коэффициент).

Выделим вещественную часть из частотной составляющей:

Мы можем построить частотную хар-ку, которая соответствует павой части последнего неравенства, задаваясь частотами. Затем откладываем точку с координатами (,0) и если можно провести через эту точку линию или подобрать такой h, чтобы эта линия проходила слева от частотной хар-ки и не пересекала её, то в этом случае система будет абсолютно устойчива.


ТАУ 10. Построение переходных процессов для линейных непрер. систем.

1) Численные методы. Этот метод используется с применением ЭВМ так как возникают проблемы с решением д.у. высокого порядка:

;

y – выходное воздействие, а g – входное.

Примем , затем подставим в правую часть.

2) Аналитические методы (остановимся на частных случаях):

Возьмём случай когда коэффициенты b0, b1,…bm-1. В этом случае решение будет состоять из вынужденного и общего решения

.                        

Если есть начальные условия, то можно найти постоянные интегрирования, а следовательно имеем аналитическое решение д.у.

3) Операторный способ

              

Далее по таблице можно найти обратный переход:

Если найти корни    pi=0,p1…

Воспользуемся формулой разложения:

       - обратное преобразование

Фурье         .


ТАУ 11. Построение переходных процессов для линейных дискретных систем.

Рассмотрим импульсную передаточную функцию звена или системы. Пусть мы имеем звено, кот. описывается в форме передаточной ф-и или в форме весовой ф-и.

Вводим квантователь на входе и выходе системы. Для простоты, считаем что квантователи синхронизированы. U(t)входной сигнал и если квантователи идеальны, то на выходе мы имеем

y(t) –выход звена:

Если сделать некоторые преобразования и произвести ряд замен, то получим:

в результате получили две отдельные суммы. Если сделать подстановку

получим      

       

последняя часть выражения и будет импульсной передаточной ф-ей W(z).

Имеем такую же форму как и для преобразования Лапласа. W(z) – импульсная передаточная ф-я, её можно получить на основе весовой ф-и или на основе z-преобразования         


ТАУ 12-1. Критерии качества регулирования.

Прямые критерии кач-ва

εуст - установившаяся ошибка.

доп – допустимый(доверительный) интервал ошибки: если допустимый интервал не задан, то по умолчанию мы принимаем его 5% от hжел.