Система автоматизированного проектирования дискретных систем управления - Дипломная работа

ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГООБРАЗОВАНИЯ (АССОЦИАЦИЯ) «КИСЛОВОДСКИЙ ГУМАНИТАРНО - ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ» Направление Управление в технических системах2.1 Методика аналитического синтеза по заданным показателям качества.1 Аналитический синтез дискретной системы управления4.1 Системный анализ на случай отказа работы компьютера 4.2 Анализ опасных и вредных факторов5.1 Маркетинговое исследование рыночных перспектив разработки 5.2 Выбор и обоснование базы сравненияПри этом под объектом проектирования понимают любой «объект», еще не существующий в действительности, например, машину, процесс, систему, вычислительный комплекс и т.д. Цель процесса проектирования состоит, прежде всего, в том, чтобы на основе априорной, т.е. заданной изначально, и апостериорной информации, получаемой в процессе проектирования, разработать техническую документацию, требуемую для изготовления объекта проектирования. По существу, системы проектирования могут рассматриваться как сложные человеко-машинные многоконтурные, многомерные системы управления с обратной связью, требующие сбора, передачи, переработки и использования информации для достижения цели проектирования. Из сказанного видно, что системный подход, принципы и методы теории управления представляют собой существенный интерес для рациональной организации процессов проектирования. Но сейчас этот термин приобрел более специфический смысл, относящийся к интерактивным системам, т.е. к человеко-машинным системам, в которых проектировщик и ЭВМ при решении задач проектирования взаимодействуют друг с другом.Но чаще всего эта система является неустойчивой или же имеет низкое качество процесса управления. При этом предполагается, что математическая модель объекта управления известна и представлена уравнениями в переменных состояния. Уравнения в переменных состояния рассматриваемого в данной работе объекта с одним управлением и одним выходом имеют вид В этом случае, исходя из условий функционирования системы и требований к ее качеству, сначала определяется оптимальная или подходящая в том или ином смысле характеристика замкнутой системы, например, ее уравнения в переменных состояния или, чаще всего - передаточная функция вход-выход. Затем уже определяются уравнения устройства управления так, чтобы при заданной модели объекта управления замкнутая система имела найденную характеристику, а устройство управления было физически реализуемым.Наличие жесткой связи между коэффициентами передаточной функции системы и показателями ее качества позволяет построить так называемые нормированные (стандартные) передаточные функции. Эти функции строятся таким образом, чтобы система управления, с некоторым порядком астатизма по задающему воздействию, и описывающаяся стандартной передаточной функцией, имела бы небольшие значения прямых показателей качества . В общем случае передаточную функцию астатической по задающему воздействию системы можно записать следующим образом: Здесь - порядок астатизма системы по задающему воздействию, - стандартные коэффициенты (берутся из таблиц), - временной масштабный коэффициент. Смысл коэффициента поясняется на рис.1.3, где приведены переходные характеристики систем с передаточными функциями (1.19) при различных значениях этого коэффициента (его значениями помечены соответствующие графики). Это позволяет сначала выбрать стандартную передаточную функцию системы по требуемым значениям порядка астатизма, перерегулирования и колебательности, а затем - значение коэффициента по требуемому времени регулирования.В рассматриваемом ниже методе синтеза предполагается, что в соответствии с техническим заданием необходимо синтезировать систему управления с астатизмом первого порядка по задающему воздействию и с определенными первичными показателями качества такими, как время регулирования и перерегулирование. Передаточная функция дискретного объекта управления (ДОУ) может быть получена либо из уравнений в переменных состояния непрерывного объекта, либо на основе его передаточной функции по формуле Именно эти полиномы должны быть найдены в результате решения задачи синтеза, так как переход от уравнения (2.3) к соответствующему алгоритму работы ЦУУ типа (1.2), (1.12) или (1.16) при выполнении условий физической реализуемости не представляет каких-либо сложностей. В рассматриваемо методе синтеза функция (2.6) определяется по передаточной функции вспомогательной непрерывной системы, порядок астатизма которой по отношению к задающему воздействию -, время регулирования - и перерегулирование - совпадают с заданными значениями этих показателей , , и для проектируемой дискретной системы (2.3), (2.3) с ЦУУ. Таким образом, с помощью соотношений (2.7)-(2.10), полиномы и желаемой передаточной функции (2.6), при которой проектируемая дискретная система имеет требуемые порядок астатизма, перерегулирование и длительность переходных процессов (при запаздывании в ЦУУ на один период) найдены.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

1.1. Особенности синтеза систем автоматического управления