Задача автоматического регулирования. Объект регулирования. Регулируемая величина. Уставка и регулятор. Система регулирования, страница 3

Возмущение, приложенное после интегрирующего элемента, будет отбрасываться с точностью до зоны нечувствительности. А возмущение, приложенное до интегрирующего элемента в реальной системе, будет приводить к изменению зоны чувствительности приведенным по входу системы. Поэтому  в астатической системе необходим коэффициент усиления усилителя (выбирают по заданному значению зоны нечувствительности).

Влияние помех в астатических системах регулирования.

 =

ω = 0;  α = const

 =

 =

  = (

Помехи, приложенные до интегрирующего усилителя в астатических системах такие же как и в статических.

Уравнения движения системы.

Если задать изменения XВХ (t), то у нас на выходе появиться Y(t), и система придет в движение.

С математической точки зрения система преобразует одну функцию времени в другую. Соотношение в каждый момент времени между входными и выходными координатами сохраняется и образует систему линейных уравнений.

Система должна быть полной и тогда, путем исключения нелинейных координат находят уравнения движения системы, представляющие зависимость между обобщенными координатами.

Математически выходная координата может быть получена, если использовать оператор преобразования. Оператором называется закон, в соответствии с которым по заданной функции находится выходная функция.

Оператор – совокупность математических действий, которые необходимо применить над входной функцией для получения выходной.

Линеанизация системы.

В общем случае система   регулируемая  является нелинейной. Во многих случаях система работает с малыми изменениями координат от установленного режима. В этом случае нелинейные дифференциальные уравнения могут быть линеанизированы, т.е. заменены линейными дифференциальными уравнениями.

Принцип замены нелинейных дифференциальных уравнений линейными называется линенизацией.

 

 

Вывод:

1.  Это уравнение превращения координат.

2.  Это приближенное уравнение, т.к. высшими членами в разложении в ряд Тейлора мы пренебрегаем.

3.  Это линейные уравнения относительно приращения.

Преобразование Лапласа.

Преобразуется функция действительного переменного в функцию комплексного. При этом дифференциальные уравнения заменяются алгебраическими уравнениями. Некоторая функция f(t):

Свойства линейности:

1.   

a) 

б)  

2. Теорема запаздывания.

3.

     

  

4. Теорема об интегрировании (теорема коррелирования).

5. Теорема о начальном значении функции.

6. Теорема о конечном значении функции.

7. Теорема о свертке.

8. 

а)  , где  - корни уравнения

б) 

Пример:

                            

                            

                           

Передаточная функция ОУ.

 


       

>>1

Переходная функция системы.

Переходная функция системы – реакция системы на единичный скачок при условии, что до момента подачи скачка система находилась в покое.

     

   

Пример.

Дано:

Алгебра структурной схемы.

Правило преобразования  структурной схемы.

Структурная схема может быть представлена в виде соединений однонаправленных звеньев.

Однонаправленное звено – выходной сигнал, который зависит только от входной величины, не зависит  и не изменяется от подключенной нагрузки на выход данного звена.

Правило соединения:

  1. Последовательность соединения передаточной функции.

  1. Параллельное соединение.

  1. Встречное параллельное включение.

                           

                                                             

Понятие о гибкой и жесткой ОС.

Жесткая ОС – связь, при которой сигнал звена ОС проходит сумматор как в переходном, так и в режиме статики.

Гибкая ОС – такое звено, у которого сумматор сигнал проходит только в переходном режиме.

  1. Смена узлов у сумматора.