Название: Управление многомерными автоматическими системами
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Коммуникации и связь
Размер файла: 22.66 Kb
Скачать файл: referat.me-170178.docx
Краткое описание работы: Характеристика структурной схемы объекта управления, особенности системы автоматического управления второго порядка. Составление уравнения объекта управления в векторной форме, порядок проверки системы на устойчивость, управляемость и наблюдаемость.
Управление многомерными автоматическими системами
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕТРОНИКИ
Контрольная работа
по управлению многомерными автоматическими системами
Выполнила: Ратникова С.А.
Заочная форма обучения
Курс V
Специальность 210100
№ зачетной книжки 6001053
Проверил преподаватель:
Работа сдана ____________________
Подпись лица, принявшего работу ____
Подпись студента ______________
Волоколамск 2004 г.
Исходные данные
Структурная схема объекта управления – система автоматического управления второго порядка с одномерным вектором ū-входных воздействий и одномерным вектором y-выходных переменных приведена на рисунке:
![]() |
|





|


|
R
![]() |
![]() |
α11 = 18
α12 = 5
α21 = – 3
α22 = 12
β1 = 1
β2 = – 2
c1 = – 1
c2 = 9
Задание
1. Записать уравнение объекта в векторной форме;
2. Исследовать объект управления на устойчивость;
3. Исследовать объект управления на управляемость;
4. Исследовать объект управления на наблюдаемость.
Выполнение работы
|
|
|
ū
ν Ä – Sxy
|
R
Уравнение объекта в векторной форме
ν = ν1 • u
ν2 – 2u
![]() |
![]() |
x = x1
x2
![]() |
![]() |
ν = 1 • u
– 2
S = ν – R
x = ⌠Sdt
R = 18 5
– 3 12
y = (– 1 9) • x = (– 1 9) • x1 = – x1 + 9x2
x2
dx/dt = SS = 1 • u – 18 5 • x
– 2 – 3 12
dx/dt = Ax + Du – уравнение объекта
Y = Cx + Du – уравнение выходных переменных
D = 0
![]() |
![]() |
u = u1 x = x1 y = y1
x2
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
A = 18 5 B = 1 C = (– 1 9)
– 3 12 – 2
Исследование объекта управления на устойчивость
det (A – pE) = 0
18 5 – p 0 = 18 – p 5
– 3 12 0 p – 3 12 – p
18 – p 5
– 3 12 – p = (18 – p) (12 – p) – 5 • (– 3) = 216 – 18p – 12p + p2 + 15 = p2 – 30p + 231
p2 – 30p + 231 = 0
p1 = (900 + √–24) / 2 = 15 + √6 j
p2 = (900 – √–24 ) / 2 = 15 – √6 j
Rep1 > 0
Rep2 > 0,
следовательно система неустойчива.
Исследование объекта управления на управляемость
dx/dt = Ax + Bu
Порядок n = 2
Матрица управляемости: R = (BAB)
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
A • B = 18 5 • 1 = 18 • 1 + 5 • (– 2) = 8
– 3 12 – 2 – 3 • 1 + 12 • (– 2) – 2
![]() |
R = 1 8
– 2 – 27
![]() |
![]() |
1 8 = 1 • (–27) – 8 • (– 2) = – 27 + 16 = – 11≠ 0
– 2 – 27
Следовательно r =2 = n
Объект управляем.
Исследование на наблюдаемость
![]() |
![]() |
HT = C
CA
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
C • A = (– 1 9) • 18 5 = –1•18+9•(–3) –1•5+9•12 = (– 45 103)
– 3 12
![]() |
![]() |
HT = – 1 9
– 45 103
– 1 9 = – 103 + 405 = 302 ≠ 0, следовательно r = 2 = n
– 45 103
Система наблюдаема.
Похожие работы
-
Устойчивость линейных систем автоматического управления
Реферат на тему: "Устойчивость линейных систем автоматического управления" 1. Общие понятия устойчивости Устойчивость – это свойство системы возвращаться в исходное состояние после вывода ее из состояния равновесия и прекращения действия возмущения. Устойчивость – это одно из основных требований, предъявляемых к системе.
-
Управление динамической системой
Нахождение аналитического вида функций Mc(w), Mg(w,m) и передаточной функции для разомкнутой системы. Линеаризация и численное решение разомкнутой системы. Оценка управляемости и устойчивости системы. Амплитудная, фазовая, мнимая частотные характеристики.
-
Модернизация электронного термометра
Теоретические основы методов расчета корректирующих цепей САУ и исследование их устойчивости. Особенности модернизации электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа. Исследование устойчивости типовых звеньев САУ.
-
Методы поиска отказов
Теоретические основы поиска, отказа - диагностирования, целью которого является определение места и при необходимости причины и вида отказа объекта. Особенности измерения диагностических признаков (проверки): время, масса оборудования, его стоимость.
-
Анализ динамических свойств системы автоматического управления заданной структурной схемы
Анализ устойчивости системы автоматического управления (САУ) по критерию Найквиста. Исследование устойчивости САУ по амплитудно-фазочастотной характеристике АФЧХ и по логарифмическим характеристикам. Инструменты управления приборной следящей системы.
-
Анализ тестопригодности по методу Сamelot
Процесс распространения информации о неисправности через устройства. Определение управляемости, наблюдаемости, наличие обратных связей и ветвления на выходе устройства. Определение тестопригодности для сходящихся путей равной и неравной длины узла.
-
Наблюдатель Люенбергера
Непрерывная система с передаточной функцией. Оценка состояния объекта с помощью наблюдателя пониженного порядка. Расчет наблюдателя Люенбергера, оценивание вектора состояний. Решение задачи с использованием MatLab, построение графиков вектора состояния.
-
Устойчивость дискретных систем управления
Основные понятия устойчивости дискретных систем. Критерий устойчивости Михайлова с использованием билинейного преобразования. Определение устойчивости дискретных систем в форме z-преобразования. Применение критериев устойчивости для дискретных систем.
-
Теория информационных процессов
Система автоматического управления. Алгоритм модального формирования динамических свойств системы. Матрица линейных стационарных обратных связей на основе алгебраического уравнения типа Сильвестра. Математическая модель наблюдателя Люенбергера.
-
Синтез и построение системы управления динамическими объектами
Синтез системы управления квазистационарным объектом. Математическая модель нестационарного динамического объекта. Передаточные функции звеньев системы управления. Построение желаемых логарифмических амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик.