Заключение

В этом разделе мы рассмотрели два наиболее распространенных метода синтеза линейных систем, каждый из которых имеет свою предпочтительную область применения. Частотный метод в основном используется при синтезе систем, работающих в режиме

слежения или отработки входного воздействия. Модальный метод обычно применяется для расчета систем, основным режимом которых является отработка начальных условий.

Выбирая подходящий метод расчета системы управления для конкретного объекта, необходимо убедиться в том, что задача синтеза будет разрешима. С этой целью необходимо исследовать свойства объекта управления и реальные ограничения на переменные состояния и управления, а также требования, которые предъявляются к качеству работы замкнутой системы. Следует убедиться в том, что эти требования и возможности объекта не противоречат друг другу, поэтому предварительно рекомендуется проверять условия разрешимости задачи синтеза.

Заключительным этапом любой процедуры расчета и проектирования регулятора является эксперимент на реальной системе. Как правило, по его результатам возникает необходимость уточнения модели объекта, а затем корректировки структуры и параметров регулятора. Таким образом, на практике реализуется итерационная процедура синтеза, и чем точнее была получена исходная модель объекта, тем меньше будет сделано итераций. Отметим, что в практике проектирования этап настройки системы неизбежен, и его процедуру следует продумать еще при расчете и реализации регулятора.

ЗАДАЧИ

6.1. Поведение объекта описывает передаточная функция вида

.

Р

Рис. 6.23. Расчетная схема системы для задачи 6.1

ассчитать параметры регулятора частотным методом в системе, схема которой приведена на рис. 6.23, с учетом требований к показателям качества переходных процессов: .

6.2. Для системы, структурная схема которой приведена на рис. 6.24, рассчитать параметры регулятора частотным методом с учетом следующих требований к качеству переходных процессов: .

Рис. 6.24. Структурная схема системы для задачи 6.2

6.3. Для системы, структурная схема которой приведена на рис. 6.25, рассчитать параметры W_к(p) частотным методом с учетом следующих требований к качеству переходных процессов: .

Рис. 6.25. Структурная схема системы для задачи 6.3

6.4. Для системы, структурная схема которой приведена на рис. 6.26, рассчитать параметры регулятора частотным методом с учетом следующих требований к качеству переходных процессов: .

Рис. 6.26. Структурная схема системы для задачи 6.4

6.5. Рассчитать параметры W_к(p) частотным методом в системе (см. рис. 6.23) с учетом требований к показателям качества переходных процессов: . Передаточная функция объекта следующая:

.

6.6. Рассчитать параметры регулятора частотным методом в системе (см. рис. 6.23) с учетом требований к показателям качества переходных процессов: . Модель объекта имеет вид

.

6.7. Рассчитать частотным методом регулятор для системы (см. рис. 6.23) с учетом требований к показателям качества переходных процессов: . Передаточная функция объекта следующая:

.

6.8. Синтезировать систему (рис. 6.23) частотным методом с учетом требований к качеству переходных процессов: . Модель объекта следующая:

.

6.9. Записать характеристический полином четвертого порядка, соответствующий следующим показателям качества процессов: .

6.10. Сформировать желаемый характеристический полином третьего порядка, соответствующий следующим показателям качества процессов: .

6.11. Для объекта управления, модель которого имеет вид

рассчитать параметры регулятора модальным методом. Требования к качеству переходных процессов в системе следующие: .

6.12. Используя общую методику модального метода, для объекта управления, модель которого имеет вид

рассчитать параметры регулятора. Требования к качеству процессов в системе следующие: .

6.13. Для объекта управления, модель которого имеет вид

,

рассчитать параметры регулятора модальным методом. Требования к качеству переходных процессов в системе следующие: .

6.14. рассчитать параметры регулятора модальным методом для объекта, модель которого имеет вид

,

переходные процессы в системе должны удовлетворять оценкам: .

6.15. Для объекта управления, поведение которого описывает передаточная функция

,

рассчитать регулятор модальным методом. Качество переходных процессов в системе определяют желаемые корни характеристического уравнения: . В систему следует добавить фильтр со стабилизирующей добавкой

и задать следующие корни характеристического уравнения фильтра: . Представить структурную схему системы с учетом реализации регулятора.

6.16. рассчитать регулятор на основе операторной методики модального метода синтеза для объекта, поведение которого описывает передаточная функция

.

Необходимо обеспечить следующие показатели качества переходных процессов в замкнутой системе: ; при этом измерению доступен только выход, поэтому в систему следует добавить фильтр. Представить схему реализации регулятора.

6.17. Рассчитать параметры регулятора и фильтра для объекта, поведение которого описывается передаточной функцией

.

Качество переходных процессов в замкнутой системе должно соответствовать оценкам: . Представить структурную схему системы с учетом реализации регулятора.

6.18. Рассчитать параметры регулятора и фильтра для объекта, поведение которого описывается передаточной функцией

.

Качество переходных процессов в замкнутой системе должно соответствовать оценкам: . Изобразить структурную схему системы с учетом реализации регулятора.