Реферат по предмету "Другое"


Применение метода частотных диаграмм к исследованиям устойчивости систем с логическими алгоритмами управления

Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана
Курсовая работа по курсу “Нелинейные САУ” на тему:
Применение метода частотных круговых диаграмм к исследованию устойчивости систем с логическими алгоритмами управления.
Выполнил: ст-т гр. АК4-81
Смык В.Л. Руководитель: профессор
Хабаров В.С.
Реутов 1997 г.
Применение метода частотных круговых диаграмм к исследованию устойчивости систем с логическими алгоритмами управления.
На ранней стадии развития теории автоматического регулирования требование устойчивости работы системы было первым и обычно единственным и содержание большинства теоретических исследований сводилось к иследованию устойчивости. “Термин “устойчивость” настолько выразителен, что он сам за себя говорит”,-отмечают в начале изложения теории устойчивости Ж. Ла Салль и С. Лефшец [1]. Это вполне справедливо, но, несмотря на это, неточности и нелогичности можно встретить как раз не в математических, а в смысловых понятиях и терминах. Устойчивостью любого явления в обиходе называю его способность достаточно длительно и с достаточной точностью сохронять те формы своего существования, при утрате которых явление перестает быть самим сабой. Однако не только в обиходе, но и в научной терминалогии устойчивым называют не явление, а систему, в корой оно наблюдается, хотя это не оправдывает логически. Устойчивы ли физические тела - шар или куб? Такой вопрос будет иметь смысл, если речь идет о материале, из которого они сделаны. (Металлический шар устойчив, шар из дыма нет.) Теорию управления интересует, однако, не эта прочнасная устойчивость. Подразумевается, что система управления как инженерная конструкция заведома устойчива, и в теории изучается устойчивость не самой системы, а ее состояний и функционирования. В одной и той же системе одни состояния или движения могут быть устойчивыми, а другие не устойчивыми. Более того, одно и то же жвижение может быть устойчивым относительно одной переменной и неустойцивым относительно другой - это отмечал еще А.М. Ляпунов [2]. Вращение ротора турбины устойчиво по отношению к угловой скорости и неустойчиво относительно угла поворота вала. Движение ракеты устойчиво относительно траектории и неустойчиво по отношению к неподвижной системе координат. Поэтому нужно оговаривать, устойчивость какого состояния или движения в системе и относительно каких переменных изучается. Так же есть много методов для оценки самой устойчивости. Мы рассмотрим как можно оценить устойчивость системы с логическим алгоритмом управления методом круговых диаграмм.
Рассмотрим теоретическую часть и посмотрим что из себя представляет круговой критерий. Пусть дана система
. x=Ax+b(, (=c’x, (1)
где ( и ( - в общем случае векторы (и, следовательно, b и с - прямоугольные матрицы), а матрица А не имеет собственных значений на линейной оси. Предположим , что для некоторого (, [pic]( ( ([pic] система (1), дополненая соотношением (((((, асимптотически усойчива.
Для абсолютной экпоненциальной устойчивости системы (1) в классе М([pic]) нелинейностей (((((,t), удовлетворяющих условию
[pic]( ((((t)/( ([pic] (2) достаточно, чтобы при всех (( (((((((( выполнялось соотношение
Re{[1+[pic](((((([pic]W(j()]}>0. (3)
Круговой критерий вытекает из квадратичного критерия для формы F((((((([pic]((((((([pic]((( Действительно, как было показано выше, форма F(j((() имеет вид
F(j((((((Re{[1+[pic]W(j(((((([pic]W(j()]}|(|[pic] Из этой формулы после сокращения на |(|[pic] следует (3). В (3) [pic]((( ( [pic](((( Случай, когда либо [pic] (((, либо [pic] ((( рассматривается аналогично. Круговой критерий представляет собой распространение линейных частотных критериев устойчивости Найквиста, Михайлова и других на линейные системы с одним линейным или нелинейным, стационарным или нестационарным блоком. Он получается из (3), если вместо передаточной матрицы использовать частотную характеристику линейной части W(j(). Обозначая комплексную переменную W(j()=z, рассмотрим систему с одной нелинейностью, удовлетворяющей одному из следующих условий:
Re[(1+[pic]z(((([pic]z[pic])](0, если [pic]((( ( [pic](((( (4)
Re[(1+[pic]z)z[pic]](0, если [pic]((( ( [pic](((( (5)
Re[z(1+[pic]z[pic])](0, если [pic]((( ( [pic](((( (6)
Пусть С([pic]) - облость комплексной плоскости z, определяемая этими условиями. Граница В([pic]) области определяемая уравнениями получаемыми из (4)-(6) заменой знаков неравенств равенствами. Для (4) получаем окружность, проходящую через точки -1/[pic], -1/[pic] с центром на оси абсцисс, причем область С будет внутренностью этой окружности, если [pic]>0, т.е. если нелинейные характеристики лежат в 1 и 3 квадрантах, и ее внешностью, если сектор ([pic]) захватывает два смежных квадранта. Если одна из границ сектора совпадает с осью абсцисс, т.е. если [pic]=0 или [pic]=0 , то область С будет полуплоскостью, а ее граница - вертикальной прямой, проходящей соответственно через -1/[pic] или -1/[pic]. На рисунке 1 показаны границы в плоскости z для различного расположения секторов ([pic]) в плоскости (( (. Там же изображены кривые W(j(), (>0 для неособого случая, расположенные так, что возможна абсолютная устойчивость. Однако только приемлимого расположения хаоактеристик W(j() еще недостаточно для суждения об абсолютной устойчивости : кроме этого, нужно еще потребовать, чтобы линейная замкнутоя система была асимптотически устойчивой. Круговой критерий обеспечивает также абсолютную устойчивость для системы с любым блоком, вход ( и выход ( которого удовлетворяют для всех t неравенству
([pic](-()((-[pic]()(0 (7)
[pic]
Рисунок 1, а.
Рассмотрим систему, приведенную на рис. 2.
А Х ([pic] У [pic](P) Z
(-)
G(p) g
Рисунок 2. Здесь W[pic](p) - оператор линейной части системы, которая может иметь в общем случае следущий вид:
W[pic](p)=[pic];
(8)
W(p)=[pic];
Алгоритм регулятора имеет вид: y=([pic]x,
[pic] при gx>0
([pic]= (9)
-[pic] при gx0 где [pic]=
- k[pic] при g[pic]0, а гадограф (W(j()+1 при [pic][pic] соответствовал критерию Найквиста. Для исследуемой системы условие (3) удобнее записать в виде (4) и (5). На рис. 4 приведенны возможные нелинейные характеристики из класса М([pic]) и годографы W(j(), расположенные таким образом, что согласно (4) и (5) возможна абсолютная устойчивость. y ^
y=[pic]g ([pic])
[pic]|x| y=[pic]g (при [pic]=0) [pic] [pic]
>
[pic] 0
“а” “б”
“в” “г”
Рисунок 4. В рассматриваемом случае (10) при
W[pic](p)=[pic], когда
W(p)= W[pic](p)G(p), G(p)=[pic]p+1, годограф W(j() системы на рис. 5. j
W(j()
(((
[pic]>[pic] [pic][pic] (14) Интересно заметить, что достаточные условия абсолютной устойчивости по Ляпунову а > 0 , ((t) > 0 и a > c для рассматриваемого случая совпадают с достаточными условиями абсолютной устойчивости, полученными для кругового критерия (14), если выполняется требование
((t) > 0 (15) поскольку, согласно (11) и (13) a=a[pic]=[pic].
Докажем это, используя условия существования скользящего режима
-[pic]k(((t)=c[pic][pic]k т.е. подставим сюда вместо коэфициентов а,с, и k их выражения через [pic], [pic], [pic], тогда получим
-[pic][pic]([pic]((t)=[pic] ([pic][pic] (16) Согласно рис. 5 и условия (16) получаем: 1) при [pic] = [pic], ((t)=0 2) при [pic] > [pic], ((t)>0 3) при [pic]
Минемальные значения полки нечуствительности можно наблюдать на графиках 1.9 - 1.12, особенно при минемальном значении [pic].
Приложение N 1.
Программа для построения годографов на языке программирования
СИ ++.
#include #include #include #include #include #include #include #include
void Godograf(float Tpr, float Ko, float Kos, int Color, int Xc, int Yc, int x, int y, int z, int err); void Osi(int Xc, int Yc, int kol); int xmax, ymax; float Kos[]={0.1,1.0},
Ko[] ={10.0,100.0},
Tpr[]={0.01,0.09,0.2,0.5};
void main(void) { float P_w, Q_w, w; int driver, mode, err; driver = DETECT; initgraph(&driver,&mode,""); err = graphresult(); if (err!=grOk) {cout


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Составление и описание программы по заданным параметрам
Реферат Bartleby The Scrivener Essay Research Paper If
Реферат Анализ естественного и механического движения населения в Центральном и Центрально-Черноземном районах
Реферат Основные социально-экономические показатели на примере предприятия из региона Кавказских Минеральных Вод
Реферат Духовная грамота Московского князя Ивана Калиты и Поучение Владимира Мономаха своим детям Что
Реферат Www koob ru David Chamberlain
Реферат Живопись 20 века
Реферат The Power Of Faith Essay Research Paper
Реферат Контрольная работа по Основам Электронной Коммерции , заголовках (h1-h6), содержании страницы, -тегах. Для определения релевантности «Яндекс» использует ВИЦ — взвешенный индекс цитирования (Page Rank). Обычный индекс цитирования (Link Popularity) ис
Реферат Михаил Васильевич Ломоносов реформатор русского языка и стихосложения
Реферат «Россия в XVII веке». Авторы – составители: В. И. Белова (моу гимназия №2 г. Нелидово), Т. А. Назарова (моу малышевская сош), Л. В. Яковлева (моу пеновская сош) Даты
Реферат Психическое развитие в раннем детстве
Реферат Семенные растения и их общая характеристика
Реферат Арактеризующееся болезненным пристрастием к употреблению алкогольных напитков (психическая и физическая зависимость) и алкогольным поражением внутренних органов
Реферат 5 лицензирование музеями туристской деятельности