- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Классификация импульсных систем
- •1.3. Примеры дискретных систем
- •2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ
- •2.1. Понятие систем с дискретным временем
- •2.2. Решетчатые функции и разностные уравнения
- •2.3. Дискретное преобразование Лапласа и его свойства
- •2.4. Решение разностных уравнений
- •2.6. Представление данных в импульсной системе
- •2.7. Частотные свойства дискретного преобразования
- •2.8. Восстановление данных
- •2.9. Импульсная передаточная функция разомкнутой системы
- •2.10. Импульсная передаточная функция замкнутой системы
- •2.11. Процессы в импульсных системах
- •3. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ
- •3.1. Условия устойчивости
- •3.2. Билинейное преобразование
- •3.3. Критерий Рауса-Гурвица
- •3.4. Критерий Найквиста
- •3.5. Логарифмический критерий Найквиста
- •3.6 Критерий Михайлова
- •4. ТОЧНОСТЬ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ
- •5.СИНТЕЗ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ
- •5.3. Синтез регулятора с отставанием по фазе
- •5.4 Синтез регулятора с опережением по фазе
- •5.5. Цифровые ПИД-регуляторы
- •5.6. Особенности реализации дискретной коррекции
- •6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ В ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЯ
- •6.1. Уравнения состояния дискретных систем и схемы моделирования
- •6.2. Решение уравнений состояния
- •6.3. Основные формы уравнений состояния импульсных систем
- •6.4. Преобразование уравнений состояния
- •6.5 Управляемость и наблюдаемость дискретных систем
- •НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ
- •1.1. Основные понятия и особенности нелинейных систем
- •1.2. Характеристики типовых нелинейностей и их соединений
- •1.3. Классификация и примеры нелинейных систем
- •1.4. Методы исследования нелинейных систем
- •2. МЕТОД ФАЗОВОГО ПРОСТРАНСТВА
- •2.1. Фазовое пространство
- •2.2. Методы построения фазовых портретов
- •2.3. Анализ нелинейной системы с насыщением
- •3. АНАЛИЗ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ А.М. ЛЯПУНОВА И В.М. ПОПОВА
- •3.3. Анализ устойчивости нелинейных систем методом В. М. Попова
- •4. МЕТОД ГАРМОНИЧЕСКОЙ ЛИНЕАРИЗАЦИИ
- •4.1. Сущность метода гармонической линеаризации
- •4.2. Определение амплитуды и частоты автоколебаний
- •4.2.1. Аналитический метод
- •4.2.2. Графоаналитический метод
- •5. ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ
- •5.1. Определение параметров и устойчивости вынужденных колебаний (задача Дуффинга)
- •5.2. Метод эллипса
- •5.3. Метод Гольдфарба
- •6. ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
- •6.1. Построение переходного процесса методом фазовой плоскости
- •6.3. Компьютерное моделирование переходного процесса
- •7. КОРРЕКЦИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
- •7.1. Коррекция нелинейной системы с помощью обратной связи
- •7.2. Синтез компенсационных моделей
- •7.3. Метод вибрационной линеаризации
- •ОПТИМАЛЬНЫЕ И АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
- •2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ
- •3. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ НАСТРОЙКИ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
- •4. ВЛИЯНИЕ РАЗБРОСА ПАРАМЕТРОВ НА ДИНАМИКУ СИСТЕМЫ
- •5. УЧЕТ ФИЗИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ
- •6. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ПО КВАДРАТИЧНОМУ КРИТЕРИЮ КАЧЕСТВА
- •7. МЕТОДИКА СИНТЕЗА ОПТИМАЛЬНОЙ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ РЕГУЛЯТОРА
- •8. ВЫБОР ВЕСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ
- •10. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
- •СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Асимптотические ЛАХ и ЛФХ, соответствующие полученным выражениям, представлены на рис. 3.6.
Отметим, что множитель (1 - jww × 2) в системе комплексной передаточ-
ной функции соответствует неминимально-фазовому звену, которое поднимает ЛАХ на высоких частотах на +20 дБ/дек. В нашем случае это звено компенсирует снижение ЛАХ на-20 дБ/дек из-за наличия в знаменателе множителя (1 + jww × 2) . Это же неминимально-фазовое звено вносит отрицательный фазо-
вый сдвиг равный -arctgww T . Как следует из рис. 3.6, система имеет запасы
2
устойчивости: по амплитуде около 10 дБ , по фазе около 250 .
|
L(ww ) |
|
|
|
40 |
- 40 |
|
ww сопр 2 |
|
20 |
|
|
||
ww сопр1 |
- 20 |
|||
|
||||
|
|
|
||
|
0, 01 0,04 |
0,1 |
wc |
2
T
0,5 ww сопр3 DL ww
1,0 |
10,0 |
с-1 |
0,833 |
|
|
j(ww )
0
90o
45o
|
ww |
ww сопр 2 |
10,0 с-1 |
-90o
j(ww )
Dj
-180o
Рис. 3.6. ЛЧХ импульсной системы
3.6 Критерий Михайлова
Для определения устойчивости ИСАУ можно применять также аналог критерия Михайлова.
Представим вектор, соответствующий характеристическому уравнению замкнутой САУ, в виде:
D(z) = a0 z n + a1 zn-1 + ... + an = a0 (z - z1 )(z - z2 )...(z - zn ) = 0 .
При z = e jwT и T =1 вектор D (e jw )= a0 (e jw - z1 )(e jw - z2 )...(e jw - zn ) = 0 .
46