Расчет переходных процессов в дискретных системах управления
Соотношение между входным и выходным сигналом дискретной системы автоматического управления. Дискретное преобразование единичного воздействия, функция веса дискретной системы. Определение связи между переходной и функцией веса дискретной системы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.08.2009 |
| Размер файла | 78,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
13
Предмет:
"Теория автоматического управления"
Тема:
"Расчет переходных процессов в дискретных системах управления"
Рассмотрим схему дискретной системы автоматического управления, приведенную на рис. 1.
Рис. 1
Для выхода системы можно записать следующие соотношения между входным и выходным сигналом
(1)
Выражение для выходной величины во временной форме имеет вид
(2)
Определим переходную функцию дискретной системы. Дискретное преобразование единичного воздействия x(t) = 1 (t) равно x(z) = z/(z-1).
Переходную функцию определим из соотношений
(3)
Получили выражение для расчета переходной функции дискретной системы.
Определим функцию веса дискретной системы. Дискретное изображение единичного импульса x(t) = (t) равно x(z) = 1.
Весовую функцию определим из соотношений
(4)
Получили выражение для расчета функции веса дискретной системы.
Установившееся значение временных характеристик можно определить с помощью теоремы о конечном значении дискретной функции.
Для переходной функции
. (5)
Для весовой функции
(6)
Определим связь между переходной функцией и функцией веса дискретной системы. Для области z можно записать следующие соотношения
Откуда
(7)
Как следует из выражения (7) функция веса в каждый дискретный момент времени может быть определена как разность между текущим и предыдущим значением переходной функции
Пример 1. Для заданной системы (рис. 2.) рассчитать переходный процесс, если x(t) = 1 (t).
Рис. 2
Решение
Выходной дискретный сигнал равен:
При этом
Если x(t) = 1 (t) то . Для
Подставим x(z) и K (z,) в выражение для выходного дискретного сигнала
Определим значения полюсов - zk их число - n и кратность - m: z1 = 1; n = 1; m = 2.
Выражение для переходного процесса имеет вид:
Пример 2. Рассчитать переходный процесс в заданной дискретной системе (рис. 3.), если x(t) = 1 (t).
Решение:
Выходной дискретный сигнал равен:
При этом
.
Если x(t) = 1 (t), то .
Для
Подставим x(z) и K (z,) в выражение для выходного дискретного сигнала
Выражение для переходного процесса имеет вид:
Пример 3. Рассчитать переходный процесс в заданной дискретной системе (рис. 4), если x(t) = 1 (t).
Рис. 4
Решение:
Выходной дискретный сигнал равен:
При этом
Если x(t) = 1 (t), то .
Если , то , где
Подставим x(z) и K (z,) в выражение для выходного дискретного сигнала
Определим значения полюсов - zk их число - n и кратность - m:
z1 = 1; z2 = d; n = 2; m = 1.
Выражение для переходного процесса имеет вид:
Пример 4. Рассчитать переходный процесс в заданной дискретной системе (рис. 5), если x(t) = 1 (t).
Рис. 5
Решение:
Выходной дискретный сигнал равен:
При этом
Если x(t) = 1 (t), то .
Передаточная функция соединения равна:
Дискретная передаточная функция соединения равна:
Подставим x(z) и K (z,) в выражение для выходного дискретного сигнала
Определим значения полюсов - zk их число - n и кратность - m: z1 = 1; n = 1; m = 2.
Выражение для переходного процесса имеет вид:
Пример 5. Рассчитать переходный процесс в заданной дискретной системе (рис. 6), если x(t) = 1 (t).
Рис. 6
Решение:
Определим передаточную функцию разомкнутой непрерывной части:
Выполним дискретное преобразование:
Передаточная функция замкнутой дискретной системы:
Подставим x(z) и Kз(z,) в выражение для выходного дискретного сигнала
Определим значения полюсов - zk их число - n и кратность - m:
z1 = 1, z2 = 1 - kv T = A, n = 2, m = 1.
Выражение для переходной функции имеет вид:
Пример. Для заданной системы (рис. 7) рассчитать переходный процесс, если x(t) = 1 (t), а алгоритм функционирования цифровой части описывается уравнением:
X Y
Рис. 7
Решение: Исходную схему можно представить в виде (рис. 8)
Рис. 8
Определим передаточную функцию разомкнутой непрерывной части
Выполним дискретное преобразование
Определим передаточную функцию цифрового автомата, в соответствии с алгоритмом его функционирования
Определим передаточную функцию разомкнутой дискретной системы:
Передаточная функция замкнутой дискретной системы:
где s1, s2 корни характеристического уравнения
при этом s1+ s2 = 1+a+kv T; s1 s2 = a.
Подставим x(z) и Kз(z,) в выражение для выходного дискретного сигнала
Определим значения полюсов - zk их число - n и кратность - m
z1=1, z2=s1, z3=s2, n=2, m=1.
Выражение для переходной функции имеет вид:
Литература
Бронштейн И.Н., Семендяев К.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. - М.: Наука, 1989
Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления: Теория и практика: Учеб. пособие для вузов. Издательство: Радиотехника, 2009. - 392 с.
Голенцев Э., Клименко С.В. Информационное обеспечение систем управления. ФЕНИКС, 2002. - 350 с.
Долятовская В.Н., Долятовский В.А. Исследование систем управления, 2004. - 255 с.
Подобные документы
Определение параметров регулятора и компенсатора для непрерывных системы и для дискретной системы возмущающего воздействия. Моделирование переходных процессов, моделирование дискретной и непрерывной систем и расчет наблюдателя переменных состояния.
курсовая работа [783,7 K], добавлен 07.12.2014Определение системной функции дискретной математической системы, нахождение зависимости между сигналами. Расчет импульсной и переходной характеристик линейной системы, оценка ее устойчивости. Построение графиков АЧХ и ФЧХ с помощью программы MathCad.
курсовая работа [299,7 K], добавлен 22.11.2010Оценка качества дискретной системы по переходной функции. Интегральные методы анализа качества. Точность дискретных систем управления. Корневые методы анализа качества. Теорема о конечном значении дискретной функции. Особенности преобразования Лапласа.
реферат [82,2 K], добавлен 27.08.2009Описание объекта автоматического управления в переменных состояниях. Определение дискретной передаточной функции замкнутой линеаризованной аналого-цифровой системы. Графики переходной характеристики, сигнала управления и частотных характеристик системы.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 21.11.2012Характеристика Белорусской железной дороги. Схема сети дискретной связи. Расчет количества абонентских линий и межстанционных каналов сети дискретной связи и передачи данных, телеграфных аппаратов. Емкость и тип станции коммутации и ее оборудование.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.01.2013Передаточная функция и параметры непрерывной части системы. Вычисление передаточной функции разомкнутой и замкнутой системы управления в z-форме. Преобразование дискретной передаточной функции относительно псевдочастоты. Построение переходного процесса.
курсовая работа [349,3 K], добавлен 25.06.2012Вычисление Z-преобразования дискретной последовательности отсчетов сигнала. Определение передаточной характеристики стационарной линейной дискретной системы и разработка структурной схемы рекурсивного цифрового фильтра, реализующего передаточную функцию.
контрольная работа [424,0 K], добавлен 28.04.2015Получение дискретной передаточной функции. Составление пооператорной структурной схемы разомкнутой импульсной САУ. Передаточная функция билинейно преобразованной системы. Определение граничного коэффициента. Проверка устойчивости системы, расчет ошибки.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.06.2015Расчёт линейной, нелинейной, дискретной, стохастической систем автоматического управления. Передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем. Расчёт следящей системы. Расчет динамики системы с помощью теоремы Сильвестра. Наличие автоколебаний.
курсовая работа [9,9 M], добавлен 10.01.2011Элементы автоматического управления. Проектирование цикловой дискретной системы автоматического управления с путевым контроллером. Исходный граф, схема механизмов и граф функционирования устройства. Синтез логических функций управления выходами.
контрольная работа [783,3 K], добавлен 17.08.2013
