سنتز به عنوان ساخت، ایجاد، طراحی، تنظیم سیستم بهینه در رابطه با پارامترهای آن درک می شود. بنابراین، طراحان، سازندگان ATS درگیر سنتز هستند. هنگامی که سیستم های از قبل ایجاد شده را اجرا می کنیم، به عنوان مثال، سیستم های تجاری موجود، تنها زمانی می توانیم در مورد تنظیم پارامترها صحبت کنیم که سیستم به دلایلی حالت های مورد نیاز را ترک کند.

روش های سنتز

1. هنگام ایجاد یک ACS با هدف مورد نیاز، اول از همه، مراقب هستند که عملکردهای کنترلی و تنظیمی خود را با دقت مشخص انجام دهد، که دارای ترکیب پایه عنصری باشد که از نظر شاخص های فنی و اقتصادی (تقویت کننده ها) بهینه باشد. ، رگولاتورها، مبدل ها، موتورها، سنسورها و غیره) ) به طوری که قدرت، سرعت، لحظات حرکت لازم را فراهم می کند، ساده، قابل اعتماد، راحت در کار و مقرون به صرفه است.

در این مرحله، مسائل دینامیک را می توان تنها در یک تقریب تقریبی در نظر گرفت، به عنوان مثال، عناصری را که آشکارا ناپایدار هستند، با ثابت های زمانی بزرگ، رزونانس و غیره انتخاب نمی کنند.

2. مسائل مربوط به حصول اطمینان از ویژگی های ایستا، دقت در انجام دستورات داده شده و شاخص های فنی و اقتصادی بالا برای فرآیندهای تکنولوژیکی و اقتصاد محوری هستند و حل آنها از همه دشوارتر است. بنابراین، علیرغم اینکه ACS بدون مدهای دینامیکی با کیفیت خوب راه اندازی نمی شود، سنتز ساختار آن برای اطمینان از حالت های مورد نیاز در مرحله دوم انجام می شود، زمانی که نمودار عملکردی، ترکیب عناصر و پارامترهای سیستم از پیش تنظیم شده است. ترکیب هر دو مرحله به هیچ وجه امکان پذیر نیست.

به طور کلی، ACS طراحی شده در مرحله اول معمولاً یک ساختار چند حلقه با تابع انتقال پیچیده است که تجزیه و تحلیل آن نتایج نامطلوبی از نظر کیفیت فرآیندهای گذرا می دهد. بنابراین، باید آن را به ویژگی های مورد نظر ساده سازی و تنظیم کرد.

سنتز ACS با کیفیت مورد نیاز

سنتز سیستم باید با تغییر ساختار برای برآوردن نیازهای لازم انجام شود. مشخصات سیستمی که الزامات را برآورده می کند، بر خلاف موارد یکبار مصرف که سیستم غیربهینه اصلی دارد، ویژگی های مورد نظر نامیده می شود.

مبنای ساخت مشخصه های مورد نظر، شاخص های مورد نیاز سیستم هستند: پایداری، سرعت، دقت و غیره. از آنجایی که گسترده ترین آنها مشخصه های فرکانس لگاریتمی هستند، سنتز یک ACS را با توجه به LAFC و LPFC مورد نظر در نظر خواهیم گرفت.

1. ساخت مشخصه های مورد نظر با بخش فرکانس میانی آغاز می شود که مشخص کننده پایداری، سرعت و شکل فرآیند گذرا سیستم است. موقعیت آن با فرکانس قطع s.zh تعیین می شود. (شکل 1.8.1).

فرکانس قطع با زمان گذرا tpp مورد نیاز و بیش از حد مجاز تعیین می شود:

شکل 2.

• 2. از طریق نقطه c مجانب فرکانس میانی مشخصه های مورد نظر را با شیب 20 دسی بل در دسی رسم کنید (شکل 1.8.1.).
• 3. جزء فرکانس پایین را با 2 پیدا کنید.

معمولاً توسط فاکتور کیفیت سیستم از نظر سرعت Dsc و شتاب Dsc تنظیم می شوند.

فرکانس را پیدا کنید

تقاطع این مجانب با فرکانس میانی آن را در فرکانس گوشه به سمت چپ محدود می کند.

4. فرکانس کوپلینگ 3 طوری انتخاب می شود که 3/2 = 0.75 یا lg 3-lg 2 = 0.7dec، شرایط پایداری را فراهم می کند.

این شرط نسبت ها را در نظر می گیرد:

که همچنین می تواند برای محدود کردن مجانب فرکانس میانی استفاده شود.

اگر هیچ محدودیت صریحی وجود نداشته باشد، 2 و 3 از شرایط انتخاب می شوند (شکل 1.8.1، b).

L2 = (616) دسی بل Lc (c) = - (616) دسی بل (1.8.4)

افزایش مساحت 3 - 2 غیر عملی است.

5. جزء فرکانس پایین را از 1 پیدا می کنیم. با ضریب کیفیت سرعت، بهره را تعیین می کنیم.

Dsc = Ksc. (1.8.5)

ما Ksc را در محور فرکانس به تعویق می اندازیم، مجانبی را با شیب 20 دسی بل / کاهش از این نقطه می کشیم و در تقاطع با مجانب دوم به پایان می رسیم. نقطه تقاطع جزء فرکانس پایین c 1 است.

6. بررسی حاشیه پایداری فاز

فاز در فرکانس قطع c نباید تجاوز کند - با ضمانت 45.

7. تحقق شرایط را بررسی می کنیم تا LAFC مورد نظر در منطقه ممنوعه نیفتد (شکل 1.8.1، a).

و LK = 20lgKsk، (1.8.7)

که در آن Ksc = - فاکتور افزایش یا سرعت سیستم حلقه باز.

هدف، واقعگرایانه

محاسبه با روش فرکانس یک دستگاه تصحیح برای یک سیستم خطی (شکل 4.1).

شکل 4.1. بلوک دیاگرام سیستم اصلی

اطلاعات اولیه

اولین مرحله از روش سنتز فرکانس، ساخت یک مشخصه لگاریتمی دامنه فرکانس (LFC) یک سیستم حلقه باز است. سپس با توجه به الزامات کیفیت فرآیند گذرا ( t pو s%) یک بخش فرکانس میانی از LFCH مورد نظر بسازید که دارای شیب است - 20 دسی بل / دسامبرو آبسیسا را ​​در نقطه قطع می کند ( lgw c> 0)، - جایی که دستشویی- فرکانس قطع، w c = (0.6 - 0.9) w n، w n -فراوانی مثبت بودن بر اساس بیش از حد مشخص شده s%با توجه به نوموگرام ها (شکل 4.2)، حاشیه پایداری مدول تعیین می شود DLمحدود کردن بخش فرکانس میانی LAFC، و w p = Np / t p، جایی که ن- ضریب تناسب مربوط به مقدار یافت شده P max.

به عنوان مثال، برای s = 25٪ما گرفتیم P max = 1.22، N = 4.

شکل 4.2. نوموگرام برای تعیین پارامترهای LFC مورد نظر

در فرکانس های بالا و پایین، پاسخ مورد نظر با LFC سیستم اصلی مطابقت دارد. با کم کردن مشخصه سیستم حلقه باز از LAFC مورد نظر، LAFC پیوند تصحیح کننده به دست می آید که بر اساس آن تابع انتقال آن مشخص می شود. بلوک دیاگرام سیستم با در نظر گرفتن پیوند اصلاحی در شکل 4.3 نشان داده شده است.

دستورالعمل های روشی

برای انجام کارهای آزمایشگاهی، لازم است پارامترهای پیوند اصلاحی مطابق با الزامات کیفیت فرآیندها در یک سیستم بسته محاسبه شود. کار با استفاده از یکی از بسته های برنامه های کاربردی برای مطالعه ACS ( COMPAS، SIMNON، MATLAB) .

شکل 4.3. بلوک دیاگرام سیستم تنظیم شده

سفارش کار

4.1. مدلی از سیستم مورد مطالعه را تایپ کنید (شکل 4.1.) که پارامترهای آن در جدول آورده شده است. نمودارهای فرآیند را ترسیم کنید y (t), D (t).

4.2. با توجه به الزامات کیفیت فرآیندهای گذرا در سیستم، پارامترهای پیوند اصلاح را محاسبه کنید.

جدول 4.1

پارامتر	شماره گزینه
W 1 (p)
W 2 (p)
K o
K 1	2.0	2.0	2.0	2.0	1.4	2.0	1.5	2.0	2.0
T 1 (0)	0.03	0.025	0.04	0.1	0.13	0.05	5.0	0.25	0.017
K 2	2.5	1.0	0.9	1.5	2.0	2.1	3.3	1.25	2.0
T 2 (0)	-	-	-	0.15	0.025	0.013	0.05	0.017	0.25
دی	0.3	0.5	0.4	-	-	-	0.4	0.5	0.7
t p (0)	1.7	0.8	2.0	2.0	1.6	1.2	2.0	0.4	2.0
s%

4.3. یک مدل از پیوند اصلاحی بسازید و آن را در سیستم قرار دهید. فرآیند گذرا را در سیستم تنظیم شده حذف کنید و مطمئن شوید که شاخص های کیفیت با موارد مشخص شده مطابقت دارند.

4.4. پارامترهای پیوند تصحیح را تغییر دهید، روند انتقال را اصلاح کنید، شاخص های کیفیت فرآیند را تعیین کنید، آنها را با نتایج بند 4.3 مقایسه کنید.

5.1. هدف، واقعگرایانه.

5.2. نمودارهای ساختاری سیستم بدون اصلاح و با اصلاح.

5.3. LFC سیستم اصلی، LFC مورد نظر سیستم حلقه باز و لینک اصلاحی.

5.4. عملکرد انتقال پیوند تصحیح.

5.5. فرآیندهای گذرا طبق بندهای 4.1، 4.3، 4.4.

6. سوالات کنترلی

6.1. چه بخشی از LAFC ویژگی های سیستم را در حالت استاتیک تعیین می کند؟

6.2. چه بخشی از LAFC ویژگی های سیستم را در دینامیک تعیین می کند؟

6.3. چگونه LFC مجانبی آن را با استفاده از تابع انتقال سیستم بسازیم؟

6.4. چگونه اختلالات خارجی در طراحی کنترلر در نظر گرفته می شود؟

6.5. شاخص های کیفیت یک سیستم حلقه بسته چگونه با نوع LAFC مورد نظر مرتبط است؟

6.6. چگونه عملکرد انتقال آن را با توجه به LFC پیوند تصحیح کننده بازیابی کنیم؟

کار آزمایشگاهی شماره 5

بررسی خواص ناظران دولتی

هدف، واقعگرایانه

روش‌های ساخت و ویژگی‌های ناظر حالت را برای اشیاء پویا کاوش کنید.

اطلاعات اولیه

اجسام ثابت خطی در نظر گرفته می شوند که رفتار آنها با تابع انتقال توصیف می شود

W (p) = =(5.1)

U T2p2 + 2dTp + 1

تعدادی روش برای سنتز سیستم های کنترل وجود دارد (روش های طراحی تحلیلی کنترل کننده های بهینه، روش سنتز مودال) که استفاده از آنها شامل استفاده از متغیرهای حالت سیستم در قانون کنترل است. با این حال، در عمل، معمولاً تنها متغیر خروجی سیستم برای اندازه گیری در دسترس است. y (t)،بنابراین، مشکل بدست آوردن تخمینی برای بردار حالت ایجاد می شود x (t).

برای ارزیابی متغیرهای حالت، از یک سیستم فنی ویژه استفاده می شود - فیلتر ارزیابی حالت (ناظر حالت). در کار آزمایشگاهی، روش هایی برای ساخت ناظر حالت مانند روش مدل موازی و فیلتر کالمن در نظر گرفته شده است. روش مدل موازی را می توان برای اجسام ثابت خطی استفاده کرد (5.1). در این حالت معادله ناظر حالت شکل دارد

T 2 ÿ + 2dTý + y = KU(5.2)

نمودار ساختاری مربوط به جسم (5.1) با ناظر حالت در شکل نشان داده شده است. 5.1.

در مواردی که کارخانه (5.1) ناپایدار است یا نیاز به سرعت بخشیدن به فرآیند تخمین متغیرهای حالت است، معمولاً از فیلتر کالمن استفاده می شود که علاوه بر مدل موازی، دارای یک افزودنی تثبیت کننده نیز می باشد. L (p).بلوک دیاگرام سیستم در شکل نشان داده شده است. 5.2.

تابع انتقال متغیرهای اتصال Δ و U، دارای شکل:

W (p) = = -.(5.3)

U T 2 p 2 + 2dTp + 1 + KL (p)

معادله مشخصه ناظر به صورت زیر است

T 2 p 2 + 2dTp + 1 + KL (p) = 0. (5.4)

انتخاب ضرایب افزودنی تثبیت کننده L (p)بر اساس الزامات کیفیت فرآیندهای گذرا در ناظر انجام می شود. در این صورت معادله مشخصه مورد نظر تشکیل می شود که ضرایب آن معادل ضرایب معادله (5.4) است.

شکل 5.1. نمودار ساختاری یک جسم با ناظر

به عنوان یک مدل موازی

شکل 5.2. نمودار ساختاری یک جسم با ناظر

به صورت فیلتر کالمن

دستورالعمل های روشی

3.1. افزودنی تثبیت کننده را محاسبه کنید L (p) = K Зبر اساس فرآیند در ناظر.

τ 2 p + 1

فرآیندهای گذرا در ناظر، که در آن t p- زمان گذرا مورد نظر ; σ% - مقدار بیش از حد مجاز.

3.3. موارد مشخص شده با * به توصیه معلم انجام می شود.

سفارش کار

4.1. یک طرح شبیه سازی برای سیستم (5.1) با یک ناظر حالت با استفاده از روش مدل موازی (شکل 5.1) مطابق با شماره متغیر جمع آوری کنید.

جدول 5.1

پارامتر	شماره گزینه
به	8.0	6.0	5.0	12.0	3.0	4.0	20.0	8.0
T، (s)	4.0	2.0	4.0	5.0	2.0	1.0	5.0	2.0
د	0.5	0.3	0.5	0.4	0.3	0.2	0.6	0.25
t p, (c)	1.0	0.6	1.5	2.0	0.5	0.3	1.5	0.5
s%

4.2. رسم نمودارهای گذرا برای متغیرهای وضعیت شی و ناظر و خطا Δ (t)

4.3. شبیه سازی مشابه پاراگراف 4.2 را انجام دهید و یک اقدام تک مرحله ای را به ورودی سیستم مورد مطالعه در شرایط اولیه متفاوت برای شی و ناظر تغذیه کنید.

4.4. مقدار را تغییر دهید تیدر شی 2 بار و بند 4.3 را تکرار کنید.

4.5. تاثیر را ارزیابی کنید کدر مورد ویژگی های سیستم، به طور متوالی مقدار آن را برای شیء 2 برابر نسبت به اسمی افزایش و کاهش می دهد و بند 4.3 را تکرار می کند.

4.6. یک مدل از سیستم با فیلتر کالمن (شکل 5.2) و یک افزودنی تثبیت کننده بسازید L (p) = к З Δ (t)تغذیه یک اقدام تک مرحله ای در ورودی سیستم مورد مطالعه در شرایط اولیه صفر.

4.7. شبیه سازی مشابه بند 4.6 را انجام دهید و یک اقدام تک مرحله ای را به ورودی سیستم مورد مطالعه در شرایط اولیه متفاوت برای شی و ناظر تغذیه کنید.

4.8. تاثیر آن را بررسی کنید ک، به ترتیب مقدار آن را به نصف نسبت به مقدار محاسبه شده افزایش و کاهش دهید و پاراگراف های 4.6 و 4.7 را تکرار کنید.

4.9 *. مقدار را تغییر دهید تیدر شی 2 بار و بند 4.7 را تکرار کنید.

4.10 *. تاثیر را ارزیابی کنید کدر مورد ویژگی های سیستم، به طور متوالی مقدار آن را برای شیء 2 برابر نسبت به اسمی افزایش و کاهش می دهد و بند 4.7 را تکرار می کند.

4.11. ساخت مدلی از سیستم با فیلتر کالمن و افزودنی تثبیت کننده L (p) = K (τ 1 p + 1) / (τ 2 p + 1)و نمودارهای گذرا برای متغیرهای خروجی شی و ناظر و همچنین خطا را ترسیم کنید Δ (t)تغذیه یک اقدام تک مرحله ای در ورودی سیستم مورد مطالعه در شرایط اولیه صفر.

4.12. شبیه سازی مشابه بند 4.11 را انجام دهید و یک اقدام تک مرحله ای را به ورودی سیستم مورد مطالعه در شرایط اولیه متفاوت برای شی و ناظر تغذیه کنید.

4.13. مقدار را تغییر دهید تیدر شی 2 بار و تکرار بند 4.12، مقایسه با نتایج پاراگراف. 4.4 و 4.9.

4.14. تاثیر را ارزیابی کنید کدر مورد ویژگی های سیستم، به طور متوالی مقدار آن را برای شیء 2 برابر نسبت به اسمی افزایش و کاهش می دهد و بند 4.12 را تکرار می کند. با نتایج به دست آمده در بندهای 4.5 و 4.10 مقایسه کنید.

5.1. هدف، واقعگرایانه.

5.2. نمودارهای ساختاری سیستم های مورد مطالعه.

5.3. محاسبه پارامترهای افزودنی تثبیت کننده L (p).

5.4. نمودارهای نتایج شبیه سازی

5.5. نتیجه گیری در مورد کار.

6. سوالات تستی

6.1. دامنه روش مدل موازی چقدر است؟

6.2. تغییر در پارامترهای یک شی چگونه بر خطای تخمین متغیرهای حالت با روش مدل موازی تأثیر می گذارد؟

6.3. نحوه انتخاب پارامترهای افزودنی تثبیت کننده L (p)?

6.4. محدوده فیلترهای کالمن چقدر است؟

6.5. چگونه تغییر در پارامترهای شیء بر خطای تخمین متغیرهای حالت با استفاده از فیلتر کالمن تأثیر می گذارد؟

6.6. آیا می توان نرخ تخمین متغیرهای حالت را با ناظر مدل موازی تغییر داد؟

6.7. اگر شی و ناظر شرایط اولیه متفاوتی داشته باشند، متغیرهای حالت چگونه ارزیابی می شوند؟

کار آزمایشگاهی شماره 6

سوالات کنترلی برای سخنرانی 2

سیستم های تهویه سیستم های تهویه برای اطمینان از شرایط عادی بهداشتی و بهداشتی محیط هوا در اماکن صنعتی طراحی شده اند. بسته به عملکرد عملکردها، سیستم های تامین و اگزوز و همچنین سیستم های پرده حرارتی هوا.

شکل 5.11. نمودار اتوماسیون واحد فرآیند

بخش 5. سخنرانی 2. روش های سنتی سنتز سیستم های کنترل خودکار

Bespalov A.V.، Kharitonov N.I. سیستم های کنترل برای فرآیندهای تکنولوژیکی شیمیایی - M .: ICC "Akademkniga, 2007. - 690 p.

Phillips Ch., Harbor R. سیستم های کنترل بازخورد. - M .: LBZ، 2001 .-- 616 ص.

Dorf R., Bishov R. سیستم های کنترل مدرن. - M .: LBZ، 2002 .-- 832 p.

Beskersky V.A.، Popov E.P. تئوری سیستم های کنترل اتوماتیک. - SPb: Profession, 2003 .-- 752 p.

Galperin M.V. کنترل خودکار. - M .: FORUM: INFRA-M، 2004.-224 p.

تئوری کنترل خودکار / S.E. دوشین، N.S. زوتوف، د.خ. Imaev و همکاران - M.: مدرسه عالی، 2005. - 567 ص.

تئوری کنترل خودکار / V.N. بریوخانوف، M.G. کوسوف، اس.پی. پروتوپوپوف و دیگران - مدرسه عالی M.، 2000 .-- 268 ص.

کتابشناسی - فهرست کتب

چه زمانی گنجاندن یک سیستم ریزپردازنده در یک سیستم اندازه گیری توجیه می شود؟

یک سیستم ریزپردازنده به عنوان بخشی از سیستم های اندازه گیری چه چیزی را حل می کند؟

میکروکنترلر چیست؟

کیت ریزپردازنده چیست؟

میکرو کامپیوتر چیست؟

سیستم ریزپردازنده چیست؟

8. وظیفه اصلی مدیریت نظارتی چیست؟

9. وظیفه اصلی کنترل دیجیتال مستقیم چیست؟

3. روش های تئوری کلاسیک و مدرن کنترل خودکار. T.3. روش های تئوری مدرن کنترل خودکار / ویرایش. N. D. اگوپووا - M .: MVTU، 2000 .-- 748 p.

8. اولیانوف V.A.، Leushin I.O.، Gushchin V.N. اندازه گیری های تکنولوژیکی، اتوماسیون و کنترل در سیستم های فنی. قسمت 1 - N. Novgorod: NSTU، 2000 .-- 336 p.

9. اولیانوف V.A.، Leushin I.O.، Gushchin V.N. اندازه گیری های تکنولوژیکی، اتوماسیون و کنترل در سیستم های فنی. قسمت 2 - N. Novgorod: NSTU، 2002 .-- 417 p.

سنتز یک ACS به عنوان یک محاسبه مستقیم درک می شود، با هدف نهایی یافتن ساختار منطقی سیستم و ایجاد مقادیر بهینه پارامترهای پیوندهای فردی آن. در رابطه با اساس سنتز، در حال حاضر دیدگاه های متفاوتی وجود دارد.

سنتز را می توان به عنوان مثالی از یک مسئله تغییرات تفسیر کرد و چنین ساختاری از سیستم را در نظر گرفت که در آن برای شرایط عملیاتی معین (تأثیرهای کنترلی و مزاحم، نویزها، محدودیت های زمانی و غیره)، حداقل نظری خطا ارائه می شود.

سنتز همچنین می تواند به عنوان یک مشکل مهندسی تفسیر شود که به چنین ساختاری از سیستم کاهش می یابد، که تضمین می کند که الزامات فنی برای آن برآورده شده است. قابل درک است که از بین بسیاری از راه حل های ممکن، مهندس طراحی کننده سیستم مواردی را انتخاب می کند که از نظر شرایط خاص و الزامات موجود برای ابعاد، وزن، سادگی، قابلیت اطمینان و غیره بهینه باشند.

گاهی اوقات معنای محدودتری به مفهوم سنتز مهندسی وارد می شود، یک سنتز با هدف تعیین نوع و پارامترهای ابزار اصلاحی در نظر گرفته می شود که باید به بخشی از سیستم بدون تغییر (یک شی با یک دستگاه کنترل) اضافه شود. به منظور ارائه خواص دینامیکی مورد نیاز.

در سنتز مهندسی ACS، لازم است اولاً از دقت مورد نیاز و ثانیاً ماهیت قابل قبول فرآیندهای گذرا اطمینان حاصل شود.

حل مشکل اول در اکثر موارد به تعیین ضریب انتقال مورد نیاز یک سیستم حلقه باز و در صورت لزوم نوع وسایل اصلاحی افزایش دهنده دقت سیستم (کنترل ترکیبی، مکانیزم های ایزودرومیک و غیره) خلاصه می شود. ) این مشکل را می توان با تعیین خطا در حالت های معمولی بر اساس معیارهای دقت حل کرد.

حل مسئله دوم - حصول اطمینان از فرآیندهای گذرای قابل قبول - به دلیل تعداد زیاد پارامترهای متغیر و ابهام حل مشکل میرایی سیستم تقریباً همیشه دشوارتر است.

روش ریشه یک معادله مشخصه سیستم وجود دارد

از نقطه نظر سریعترین فروپاشی فرآیند گذرا، مهم است که قسمتهای واقعی ریشه های معادله مشخصه بزرگتر باشند. مجموع اجزای واقعی همه ریشه ها از نظر عددی برابر با ضریب اول معادله مشخصه است. بنابراین، برای مقدار معینی از این ضریب، سودمندترین نتایج زمانی به دست می‌آید که بخش‌های واقعی همه ریشه‌ها برابر باشند، اما این واقع بینانه نیست. محاسبات نشان می دهد که از تعداد کل ریشه های معادله مشخصه، همیشه دو یا سه ریشه با یک قسمت واقعی کوچکتر در مقدار مطلق انتخاب کنید که روند فرآیند اصلی را تعیین می کند. بقیه ریشه ها اجزایی را مشخص می کنند که به سرعت در حال پوسیدگی هستند که فقط بر مرحله اولیه فرآیند گذرا تأثیر می گذارد.

به راحتی می توان معادله قبلی را در فرم نشان داد

عامل دوم ماهیت اساسی فرآیند را تعیین می کند. برای کاهش خطاهای سیستم طراحی شده، مهم است که ضریب در ضریب اصلی تا حد امکان بزرگ باشد. با این حال، افزایش بیش از حد منجر به ماهیت نوسانی گذرا می شود. نسبت بهینه بین ضرایب و از شرایط به دست آوردن میرایی در یک دوره ξ = 98٪ تعیین می شود، که مربوط به عبارت است، که در آن قسمت های واقعی و خیالی ریشه پیچیده مشخص کننده فرآیند اصلی است. از اینجا می توانید دریافت کنید.

عاملی که رابطه بین ضرایب عامل اصلی معادله مشخصه را تعیین می کند، بسته به درجه تضعیف انتخاب شده، معیاری برای حالت گذرا است.

سنتز سیستم کنترل با این واقعیت آغاز می شود که معادله مشخصه برای طرح ساختاری انتخاب شده و معرفی وسایل اصلاحی پیدا می شود. سپس پارامترهای کانال اصلی و ابزار تصحیح به گونه ای تغییر می کنند که مقدار لازم ضرایب معادله مشخصه به دست آید.

این روش در مورد درجه نسبتاً پایین معادله مشخصه (= 2-4) کاملاً مؤثر است. عیب این روش این است که باید نوع عوامل اصلاحی را مشخص کرد.

روش ریشه ریشه. کیفیت سیستم کنترل از نظر سرعت و حاشیه پایداری را می توان با محل ریشه های صورتگر و مخرج تابع انتقال سیستم حلقه بسته مشخص کرد. محل قرارگیری صفرها و قطب های تابع انتقال.

با شناخت این ریشه ها می توانید از قرار گرفتن آنها در صفحه پیچیده ریشه ها اجتناب کنید. هنگام محاسبه سیستم، توصیه می شود هنگام تغییر پارامترهای فردی، به عنوان مثال، ضریب انتقال یک سیستم حلقه باز، ثابت های زمانی مدارهای تصحیح و غیره، نحوه تغییر تصویر کلی محل ریشه ها را ردیابی کنید. به منظور ایجاد مقادیر بهینه این پارامترها.

با تغییر آرام در مقدار هر پارامتر، ریشه ها در صفحه ریشه ها متناوب می شوند و منحنی خاصی را ترسیم می کنند که ما آن را می نامیم. هودوگراف ریشهیا مسیر ریشه هابا ساختن مسیرهای همه ریشه ها، می توانید مقداری از پارامتر متغیر را انتخاب کنید که با بهترین مکان ریشه ها مطابقت دارد.

در این حالت، محاسبه ریشه ها را می توان با استفاده از برنامه های استاندارد برای ماشین های دیجیتال با خروجی مسیر ریشه ها در صفحه نمایش انجام داد.

روش پاسخ گذرا استاندارد برای به دست آوردن مقادیر مورد نیاز ضرایب تابع انتقال یک سیستم حلقه باز، می توانید از ویژگی های گذرا استاندارد استفاده کنید. برای کلیت بیشتر، این ویژگی ها به شکل نرمال سازی شده ساخته می شوند. در این مورد، زمان نسبی در امتداد محور زمان رسم می شود، جایی که ریشه میانگین هندسی معادله مشخصه است که سرعت سیستم را تعیین می کند.

هنگام ساخت مشخصه های گذرا استاندارد، لازم است توزیع معینی از ریشه های معادله مشخصه مشخص شود.

روش مشخصه های دامنه لگاریتمی. قابل قبول ترین برای اهداف سنتز، ویژگی های دامنه لگاریتمی است، زیرا ساخت LAH، به عنوان یک قاعده، تقریباً بدون کار محاسباتی انجام می شود. بخصوص استفاده از LAC مجانبی راحت است.

فرآیند سنتز معمولاً شامل عملیات زیر است:

o ساختن LAH مورد نظر.

o ساخت LAH یکبار مصرف؛

o تعیین نوع و پارامترهای دستگاه تصحیح.

o اجرای فنی دستگاه های اصلاحی؛

o محاسبه تأیید و ساخت فرآیند گذرا.

سنتز بر اساس شاخص های کیفیت زیر است:

¨ بیش از حد با یک اقدام تک مرحله ای در ورودی.

¨ زمان گذرا؛

¨ نرخ های خطا

سنتز ACS با روش مشخصه های دامنه لگاریتمی در حال حاضر یکی از راحت ترین و شهودی ترین روش ها است. دشوارترین نقطه در محاسبه با روش مشخصه های دامنه لگاریتمی ایجاد ارتباط بین شاخص های کیفیت فرآیند گذرا و پارامترهای LAH مورد نظر است که با رابطه نسبتاً پیچیده بین سیستم خطی گذرا و آن توضیح داده می شود. ویژگی های فرکانس مشخصه ای که مستقیماً با توجه به ویژگی های فرکانس آن به ارزیابی کیفیت منتقل می شود.

سنتز ACS بر اساس معیارهای کیفیت فرکانس.برای ارزیابی کیفیت هر سیستم کنترلی، از جمله سیستم ردیابی، لازم است دقت آن را دانست که با خطا در برخی از حالت‌های معمولی مشخص می‌شود، عملکردی که توسط توانایی سیستم برای کار در سرعت‌های بالا و شتاب‌های عمل ورودی مشخص می‌شود. یا با سرعت فرآیندهای گذرا و حاشیه پایداری که تمایل سیستم را به نوسان نشان می دهد. مطابق با این، می توان در مورد معیارهای دقت، معیارهای عملکرد و معیارهای حاشیه پایداری صحبت کرد. هنگام استفاده از معیارهای فرکانس، لازم است به ویژگی های فرکانس خاصی از سیستم تکیه کرد.

هنگام ارزیابی دقت با خطاها هنگام بازتولید عمل ورودی هارمونیک، می توان همزمان ارزیابی کرد و عملکرد را در یک معیار دقت دینامیکی سیستم کنترل ادغام کرد. خطای سیستم دنبال کننده به عنوان عدم تطابق واقعی بین محورهای اصلی و slave درک نمی شود، بلکه فقط سیگنال عدم تطابق توسط عنصر حساس تشخیص داده می شود.

سنتز سخت افزار سیستم های کنترل خودکار و خودکار روش های سنتی شامل مجموعه ابزارهای زیر می باشد: سنسورها، مبدل ها، مسترها، رگولاتورها، تقویت کننده ها، محرک ها و بدنه های تنظیم کننده.

در اقتصاد کارگاه های دارای واحدهای گرمایش و ذوب اغلب از انواع دیگهای بخار برای بازیابی حرارت استفاده می شود. ایمنی دیگ بخار و رعایت الزامات نظارت فنی با حل وظایف زیر انجام می شود:

· مسدود شدن خودکار تخلیه آب از دیگ بخار زمانی که سطح مایع و فشار آب به حد مجاز کاهش می یابد.

· تکرار کنترل سطح آب در دیگ با استفاده از تجهیزات اتوماسیون قابل اعتماد.

· استفاده از تجهیزات کنترلی که در صورت لزوم امکان تغییر به کنترل از راه دور دستی واحد را فراهم می کند.

· دادن یک سیگنال صوتی اضطراری هنگام راه اندازی شیر خاموش.

· سیگنال دهی نور انحراف از هنجار مقادیر نظارت شده فردی.

تنظیم خودکار سطح آب در ACS پیشنهادی با استفاده از تجهیزات مدرن مجتمع "Kontur - 2" ساخته شده توسط JSC "MZTA" (مسکو) انجام می شود.

برای کنترل خودکار فشار و سطح، مبدل های اندازه گیری از نوع "Sapphire -22 M" با انواع اصلاحات و دستگاه های ثانویه دو کاناله از نوع TRMO-PIC از سری "Euro" ساخت شرکت "OVEN" (مسکو) )، استفاده شده. چنین دستگاه هایی می توانند با سنسورهای سیگنال های الکتریکی یکپارچه کار کنند، مجهز به نشانگرهای دیجیتال هستند و دارای منبع تغذیه داخلی برای اندازه گیری مبدل هستند.

استفاده از آداپتور شبکه هشت کاناله AC2 امکان جفت کردن دستگاه های نوع TRMO-PIC را با پورت COM سریال یک کامپیوتر سازگار با IBM فراهم می کند. برای انتقال سیگنال های اطلاعاتی، از رابط ارتباطی RS-232 استفاده می شود (شکل 5.11).

مشخصات ابزارهای اتوماسیون مورد استفاده در جدول آورده شده است. 5.1.

اخیراً توجه جدی به اتوماسیون دیگهای آب گرم، نقاط گرمایشی و سیستم های گرمایش منطقه ای شده است. بدون این، تامین گرمای بدون وقفه و با کیفیت بالا برای شرکت های صنعتی و مصرف کنندگان بخش مسکن و اشتراک غیرممکن است.

جدول 5.1 مشخصات تجهیزات مورد استفاده

شفاف سازی نمودار ساختاری سیستم کنترل برای انتخاب و محاسبه عناصر و پارامترهای آن. مطالعه تجربی سیستم یا تک تک قطعات آن در شرایط آزمایشگاهی و معرفی اصلاحات مناسب در طرح و طرح آن. طراحی و ساخت سیستم رگولاتوری. تنظیم سیستم در شرایط کاری واقعی، عملیات آزمایشی.

کار خود را در شبکه های اجتماعی به اشتراک بگذارید

اگر این کار به درد شما نمی خورد در انتهای صفحه لیستی از کارهای مشابه وجود دارد. همچنین می توانید از دکمه جستجو استفاده کنید

سخنرانی شماره 6 سنتز سیستم های کنترل اتوماتیک

سنتز ACS - انتخاب ساختار و پارامترهای ACS، شرایط اولیه و اقدامات ورودی مطابق با شاخص های کیفیت مورد نیاز و شرایط عملیاتی.

طراحی ACS شامل مراحل زیر است:

1. تحقیق در مورد موضوع تنظیم: ترسیم یک مدل ریاضی، تعیین پارامترها، ویژگی ها و شرایط عملیاتی شی.
2. تدوین الزامات ATS.
3. انتخاب اصل کنترل؛ تعیین ساختار عملکردی (سنتز فنی).
4. انتخاب عناصر طرح کنترل با در نظر گرفتن الزامات استاتیکی، دینامیکی، انرژی، عملیاتی و سایر نیازها و هماهنگی آنها با یکدیگر با توجه به ویژگی های استاتیکی و انرژی (روال رسمی نیست - خلاقیت مهندسی).
5. تعیین ساختار الگوریتمی (سنتز نظری) با استفاده از روش های ریاضی و بر اساس الزامات نوشته شده در یک فرم ریاضی واضح انجام می شود. تعیین قوانین مقررات و محاسبه دستگاه های اصلاحی که الزامات مشخص شده را تضمین می کند.
6. شفاف سازی نمودار ساختاری سیستم تنظیم، انتخاب و محاسبه عناصر و پارامترهای آن.
7. مطالعه تجربی سیستم (یا تک تک قطعات آن) در شرایط آزمایشگاهی و معرفی اصلاحات مناسب در طرح و طراحی آن.
8. طراحی و ساخت سیستم رگولاتوری.
9. تنظیم سیستم در شرایط کاری واقعی (عملیات آزمایشی).

طراحی ACS با انتخاب شی کنترل و عناصر عملکردی اصلی (تقویت کننده ها، محرک ها و غیره) آغاز می شود، یعنی بخش قدرت سیستم توسعه می یابد.

ویژگی های استاتیکی و دینامیکی مشخص شده سیستم با انتخاب مناسب ساختار و پارامترهای واحد نیرو، دستگاه های اصلاح ویژه و کل ACS به عنوان یک کل تضمین می شود.

تعیین دستگاه های اصلاحی: برای اطمینان از دقت مورد نیاز سیستم و به دست آوردن ویژگی قابل قبولی از فرآیند گذرا.

پیوندهای اصلاحی به روش های مختلفی به سیستم وارد می شوند: به طور متوالی، OOS محلی، اتصال موازی مستقیم، دستگاه های جبران کننده خارجی (خارج از حلقه کنترل)، پوشش کل OOS تثبیت کننده ACS، بازخورد اصلی غیر منفرد.

انواع دستگاه های تصحیح الکتریکی DC: شبکه های چهار قطبی DC فعال و غیرفعال، ترانسفورماتورهای افتراق دهنده، تاکوژنراتورهای DC، پل های سرعت سنجی و ....

با تعیین وقت قبلی دستگاه های اصلاحی طبقه بندی می شوند:

1. تثبیت - برای اطمینان از پایداری ACS و بهبود ویژگی های استاتیکی و دینامیکی آنها.
2. جبران - برای کاهش خطاهای استاتیکی و دینامیکی هنگام ساخت ACS طبق اصل ترکیبی.
3. فیلتر کردن - افزایش ایمنی سیستم ها نسبت به نویز، به عنوان مثال، فیلتر کردن هارمونیک های بالاتر در حین دمودولاسیون سیگنال کانال رو به جلو.
4. SPCIALIZED - دادن ویژگی های خاصی به سیستم که کیفیت سیستم را بهبود می بخشد.

ACS را می توان بر اساس طرح های ساختاری زیر ساخت:

1. با مدار اصلاحی سریال.

تقویت کننده Y باید امپدانس ورودی زیادی داشته باشد تا خروجی مدار تصحیح را دور نزند.

در مورد تغییرات آهسته اعمال ورودی استفاده می شود، زیرا با عدم تطابق زیاد، اشباع در عناصر غیرخطی واقعی رخ می دهد، فرکانس قطع به سمت چپ می رود و سیستم به آرامی حالت اشباع را ترک می کند.

عکس. 1.

اصلاحات متوالی اغلب در سیستم های تثبیت یا برای اصلاح حلقه با بازخورد اصلاحی استفاده می شود.

کاهش می دهد.

1. با زنجیر اصلاح ضد موازی.

شکل 2.

به عنوان تفاوت وارد ورودی می شود و عمیقاً اشباع نمی شود.

1. دارای مدار تصحیح سری موازی.

شکل 3.

1. با زنجیره های اصلاح ترکیبی.

سنتز یک ACS کنترل برده با دو یا چند حلقه با بهینه سازی متوالی حلقه ها، با شروع داخلی انجام می شود.

محاسبه سیستم ها به 2 مرحله تقسیم می شود:ایستا و پویا

محاسبه استاتیکشامل انتخاب پیوندهای اصلی سیستم موجود در مدار اصلی آن، ترسیم نمودار ساختاری دومی و تعیین پارامترهای عناصر اصلی سیستم (عوامل افزایشی که دقت مورد نیاز، ثابت های زمانی همه عناصر، چرخ دنده را تضمین می کند. نسبت ها، توابع انتقال پیوندهای فردی، قدرت موتور). علاوه بر این، این شامل محاسبه و طراحی تقویت کننده های مغناطیسی و نیمه هادی و انتخاب مبدل های ترانزیستور یا تریستور، موتورها، عناصر حسگر و سایر لوازم جانبی سیستم و همچنین محاسبه دقت حالت پایدار و حساسیت سیستم است.

محاسبه دینامیکشامل مجموعه بزرگی از مسائل مربوط به پایداری و کیفیت فرآیند گذرا (سرعت، ویژگی های عملکرد و دقت دینامیکی سیستم) است. در طول محاسبه، مدارهای اصلاحی انتخاب می شوند، مکان های گنجاندن آنها و پارامترهای دومی تعیین می شود. محاسبه منحنی فرآیند گذرا یا مدل‌سازی سیستم نیز به منظور شفاف‌سازی شاخص‌های کیفی به‌دست‌آمده و در نظر گرفتن برخی غیرخطی‌ها انجام می‌شود.

پلتفرم هایی که الگوریتم های تثبیت کننده بر روی آنها ساخته شده اند:

1. کلاسیک (معادلات دیفرانسیل - روش های زمان و فرکانس)؛
2. منطق فازی؛
3. شبکه های عصبی؛
4. الگوریتم ژنتیک و مورچه

روش های سنتز رگلاتور:

1. طرح کلاسیک؛
2. PID - تنظیم کننده ها؛
3. روش قرار دادن قطب;
4. روش LFC؛
5. کنترل ترکیبی؛
6. بسیاری از تنظیم کننده های تثبیت کننده

سنتز کلاسیک تنظیم کننده ها

بلوک دیاگرام کلاسیک کنترل شی در شکل نشان داده شده است. 1. معمولا رگولاتور در جلوی جسم روشن می شود.

برنج. 1. بلوک دیاگرام کلاسیک مدیریت شی

وظیفه سیستم کنترل سرکوب عملکرد اغتشاشات خارجی و ارائه گذرا با کیفیت بالا است. این اهداف اغلب متناقض هستند. در واقع باید سیستم را تثبیت کنیم تا توابع انتقال مورد نیاز برای عمل مرجع و کانال اغتشاش را داشته باشد:

, .

برای این ما فقط می توانیم از یک تنظیم کننده استفاده کنیم، بنابراین چنین سیستمی سیستمی با یک درجه آزادی نامیده می شود.

این دو تابع انتقال با برابری مرتبط هستند

بنابراین با تغییر یکی از توابع انتقال، دومی را به صورت خودکار تغییر می دهیم. بنابراین، آنها نمی توانند به طور مستقل شکل بگیرند و راه حل همیشه نوعی سازش خواهد بود.

بیایید ببینیم آیا چنین سیستمی می تواند خطای صفر را ارائه دهد، یعنی ردیابی کاملاً دقیق سیگنال ورودی. تابع انتقال به اشتباه برابر است با

مرتکب اشتباهی شدنهمیشه صفر بود، این تابع انتقال باید صفر باشد. از آنجایی که صورت آن صفر نیست، بلافاصله دریافتیم که مخرج باید به بی نهایت برود. ما فقط می توانیم بر تنظیم کننده تأثیر بگذاریم، بنابراین آن را دریافت می کنیم. به این ترتیب،برای کاهش خطا، شما نیاز دارید

افزایش بهره تنظیم کننده

با این حال، شما نمی توانید سود را به طور نامحدود افزایش دهید. اولاً، تمام دستگاه های واقعی دارای حداکثر مقادیر مجاز برای سیگنال های ورودی و خروجی هستند. ثانیاً، با افزایش زیاد در حلقه، کیفیت فرآیندهای گذرا بدتر می شود، تأثیر اختلالات و نویز افزایش می یابد و سیستم می تواند ناپایدار شود. بنابراین، ارائه صفر خطای ردیابی در طرحی با یک درجه آزادی غیرممکن است.

بیایید از نقطه نظر ویژگی های فرکانس به مسئله نگاه کنیم. از یک طرف، برای ردیابی با کیفیت سیگنال مرجع، مطلوب است که پاسخ فرکانس تقریباً برابر با 1 (در این مورد) باشد. از سوی دیگر، از نقطه نظر پایداری قوی، لازم است در فرکانس‌های بالا که خطای شبیه‌سازی زیاد است، اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، تابع انتقال برای اختلال باید به گونه ای باشد که این اختلالات سرکوب شوند، در حالت ایده آل باید ارائه دهیم.

هنگام انتخاب یک راه حل مصالحه، معمولاً به شرح زیر عمل می کنند:

● در پایین فرکانس ها شرایط را برآورده می کنند که ردیابی خوبی سیگنال های فرکانس پایین را فراهم می کند. در همان زمان، یعنی اختلالات فرکانس پایین سرکوب می شوند.

● در بالا فرکانس ها تلاش می کنند تا از پایداری قوی و سرکوب نویز اندازه گیری اطمینان حاصل کنند. در همان زمان، یعنی سیستم در واقع به عنوان یک مدار باز کار می کند، تنظیم کننده به تداخل فرکانس بالا واکنش نشان نمی دهد.

محاسبه ACS پیوسته خطی برای یک دقت معین

در حالت پایدار عملیات

یکی از الزامات اصلی که ACS باید رعایت کند، اطمینان از دقت بازتولید مورد نیاز سیگنال اصلی (کنترل) در عملکرد حالت پایدار است.

ترتیب استاتیسم و ​​نسبت انتقال سیستم بر اساس الزامات دقت در حالت ثابت یافت می شوند.اگر نسبت دنده سیستم که با مقدار مورد نیاز وضعیت و ضریب کیفیت (در مورد ACS استاتیک) تعیین می شود، به قدری بزرگ باشد که حتی تثبیت سیستم را نیز به میزان قابل توجهی پیچیده کند، توصیه می شود افزایش یابد. ترتیب استاتیسم و ​​در نتیجه کاهش خطای حالت پایدار مشخص شده به صفر، صرف نظر از مقدار ضریب انتقال سیستم ... در نتیجه، انتخاب مقدار این ضریب تنها بر اساس ملاحظات پایداری و کیفیت فرآیندهای گذرا امکان پذیر می شود.

اجازه دهید نمودار ساختاری ACS به شکل کاهش یابد

سپس، در حالت شبه حالت پایدار عملکرد ACS، عدم تطابق را می توان در قالب یک سری همگرا نشان داد.

جایی که نقش ثابت وزن را بازی می کنند.

بدیهی است که چنین فرآیندی تنها در صورتی می تواند اتفاق بیفتد که عملکردی به آرامی متغیر و به اندازه کافی صاف باشد.

اگر تابع انتقال یک سیستم حلقه باز را به شکل نمایش دهیم

سپس برای r = 0

برای r = 1

برای r = 2

برای r = 3

بخش فرکانس پایین مشخصه‌های فرکانس دامنه لگاریتمی دقت سیستم را هنگام پردازش سیگنال‌های کنترلی با تغییر آهسته در حالت ثابت تعیین می‌کند و با نرخ‌های خطا تعیین می‌شود. نرخ خطا دیگر تاثیر قابل توجهی بر دقت ACS ندارد و در محاسبات عملی می توان آنها را نادیده گرفت.

1. محاسبه حالت پایدار عملکرد سیستم کنترل اتوماتیک با توجه به ضرایب عدم تطابق (خطا) داده شده

دقت سیستم در حالت پایدار با مقدار نسبت انتقال سیستم حلقه باز تعیین می شود که بسته به شکل تعیین الزامات برای دقت سیستم تعیین می شود.

محاسبه به شرح زیر انجام می شود.

1. ATS استاتیک. در اینجا مقدار ضریب خطای موقعیتی تعیین می شود که برای تعیین:.

دسی بل

کامپیوتر 20 lgk

ω، s -1

1. سیستم های استاتیک از مرتبه 1.

در این حالت، ضریبی تعیین می شود که توسط آن

اگر ضرایب و داده شود، پس، که موقعیت مجانب فرکانس پایین LFCH حلقه باز را با شیب -20 دسی بل / کاهش می دهد، و مجانب دوم دارای شیب -40 دسی بل در کاهش است. فرکانس گوشه (شکل 1).

عکس. 1.

1. مرتبه دوم سیستم های استاتیک.

برای یک ضریب مشخص، تعیین می کنیم k pc:

دسی بل

ω، s -1

2. محاسبه عملکرد حالت پایدار سیستم کنترل خودکار برای حداکثر مقدار معین عدم تطابق (خطا) سیستم

بر اساس مقدار مجاز خطای حالت پایدار و نوع عمل کنترل، پارامترهای قسمت فرکانس پایین LAFC سیستم انتخاب می شوند.

1. حداکثر خطای مجاز تحت عمل هارمونیک با دامنه و فرکانس و ترتیب استاتیسم سیستم داده شود.

سپس مجانب فرکانس پایین LFC سیستم نباید کمتر از نقطه کنترل با مختصات عبور کند:

(1)

و دارای شیب 20- هستند r دسی بل / دسامبر وابستگی (1) در معتبر است.

1. اجازه دهید حداکثر خطای مجاز در حداکثر سرعت و حداکثر شتاب عمل ورودی و ترتیب استاتیسم داده شود.سیستم r.

اغلب استفاده از روش عمل سینوسی معادل پیشنهاد شده توسط Ya.E راحت است. گوکایلو.

در این حالت، حالتی تعیین می شود که در آن دامنه های سرعت و شتاب برابر با حداکثر مقادیر تنظیم شده است. اجازه دهید عمل ورودی مطابق با قانون داده شده تغییر کند

. (2)

معادل سازی مقادیر دامنه سرعت و شتاب که با تفکیک عبارت (2) به دست می آید با مقادیر داده شده و به دست می آید.

جایی که، . بر اساس این مقادیر می توانید یک کنترل بسازید

نقطه B با مختصات و

با یک بازخورد منفی،

با بازخورد غیر واحد.

اگر سرعت سیگنال ورودی در حداکثر خود باشد و شتاب کاهش یابد، نقطه کنترل در یک خط مستقیم با شیب -20 دسی بل / کاهش در محدوده فرکانس حرکت می کند. اگر شتاب برابر با حداکثر مقدار باشد و سرعت کاهش یابد، نقطه کنترل در یک خط مستقیم با شیب -40 دسی بل / کاهش در محدوده فرکانس حرکت می کند.

منطقه واقع در زیر نقطه کنترل B و دو خط مستقیم با شیب -20dB / Dec و -40dB / Dec منطقه ممنوعه LFC سیستم ردیابی است. از آنجایی که LFC دقیق 3 دسی بل از نقطه تلاقی دو مجانب عبور می کند، مشخصه مورد نظر در باید با این مقدار افزایش یابد، یعنی.

در این حالت مقدار مورد نیاز ضریب کیفیت از نظر سرعت و فرکانس در نقطه تلاقی مجانب دوم با محور فرکانس (شکل 2)

در موردی که عمل کنترل فقط با حداکثر سرعت مشخص می شود، ضریب کیفیت سیستم از نظر سرعت در یک مقدار خطای داده شده:

اگر فقط حداکثر شتاب سیگنال و مقدار خطا مشخص شده باشد، ضریب Q شتاب:

شکل 2.

1. اجازه دهید حداکثر خطای استاتیک در امتداد کانال کنترل داده شود (عمل ورودی به صورت مرحله ای است، سیستم در امتداد کانال کنترل ایستا است).

شکل 3.

سپس مقدار از عبارت مشخص می شود. دقت استاتیکی یک سیستم اتوماتیک را می توان از معادله تعیین کرد:

دقت استاتیکی سیستم حلقه بسته کجاست،

- انحراف مقدار کنترل شده در یک سیستم باز،

- نسبت انتقال سیستم باز، مورد نیاز برای اطمینان از دقت مشخص شده.

1. اجازه دهید حداکثر خطای استاتیکی قابل قبول در امتداد کانال اغتشاش داده شود (عمل مزاحم به صورت مرحله ای است، سیستم در امتداد کانال اغتشاش ساکن است، شکل 3).

سپس مقدار از عبارت زیر تعیین می شود:

نسبت انتقال سیستم حلقه باز در امتداد کانال اغتشاش کجاست؟

خطای سیستم بدون کنترلر کجاست.

در سیستم های کنترل استاتیک، خطای حالت پایدار ناشی از یک اغتشاش ثابت در مقایسه با یک سیستم حلقه باز در 1+ کاهش می یابد. در همان زمان، نسبت دنده سیستم حلقه بسته نیز 1+ بار کاهش می یابد.

1. اجازه دهید خطای سرعت مجاز از عمل کنترل داده شود (عمل ورودی با سرعت ثابت تغییر می کند، سیستم مرتبه اول استاتیک است).

سیستم های ردیابی معمولاً به گونه ای طراحی می شوند که مرتبه اول استاتیک باشند. آنها با کنش کنترل متغیر کار می کنند. برای چنین سیستم هایی در حالت ثابت، مشخصه ترین تغییر در عمل ورودی طبق یک قانون خطی است.

سپس ضریب کیفیت سیستم از نظر سرعت از عبارت:

از آنجایی که خطای حالت پایدار توسط قسمت فرکانس پایین LAFC تعیین می شود، مجانب فرکانس پایین LAFC مورد نظر را می توان از مقدار محاسبه شده ضریب انتقال ساخت.

3. محاسبه عملکرد حالت پایدار سیستم کنترل خودکار برای حداکثر خطای مجاز سیستم با بازخورد غیر واحدی

اجازه دهید اطلاعات قبلی در مورد سیگنال ورودی به حداقل برسد:

1. حداکثر مقدار مدول اولین مشتق عمل ورودی (حداکثر سرعت ردیابی) -؛
2. حداکثر مقدار مدول دومین مشتق عمل ورودی (حداکثر شتاب ردیابی) -؛
3. محرک ورودی می تواند یک سیگنال قطعی یا تصادفی با هر چگالی طیفی باشد.

لازم است حداکثر خطای مجاز سیستم کنترل را در هنگام بازتولید سیگنال مفید در حالت کارکرد حالت پایدار با مقدار محدود کنید.

شرط وفاداری به سادگی برای ورودی هارمونیک معادل سیگنال ورودی واقعی فرموله می شود:

با این فرض که دامنه و فرکانس داده شده است و فاز اولیه دارای مقدار دلخواه است.

اجازه دهید بین خطای قابل قبول بازتولید عملکرد ورودی و پارامترهای سیستم و سیگنال ورودی ارتباط برقرار کنیم.

اجازه دهید بلوک دیاگرام یک سیستم کنترل خودکار پیوسته به شکل کاهش یابد (شکل 4).

شکل 4.

خطا در خروجی سیستم در حوزه زمان با عبارت:

تابع خروجی مرجع (بدون خطا) کجاست.

می توان نشان داد که با توجه به محدودیت های سرعت و شتابتابع خروجی با تابع گام متفاوت است.

بیایید آخرین عبارت را در فضای تبدیل لاپلاس ترسیم کنیم:

بیایید به فضای تبدیل فوریه نگاشت کنیم:

در منطقه فرکانس پایین (، ثابت های زمانی حلقه بازخورد هستند)، سپس

حداکثر دامنه خطا با عبارت زیر تعیین می شود:

در سیستم های واقعی، در فرکانس های پایین، معمولا، برای نیاز باید برآورده شود. بیان ریاضی برای تعریفدر فرکانس مرجع () به فرم تبدیل می شود

و برای اینکه تابع خروجی با حداکثر خطای بیش از یک معین بازتولید شود، LFC سیستم طراحی شده نباید با مختصات و مختصات از زیر نقطه کنترل عبور کند.

4. محاسبه عملکرد حالت پایدار یک ACS استاتیک با روش انتقال حد.

بیانیه

اجازه دهید یک نمودار ساختاری تعمیم یافته یک ACS ایستا داده شود:

که در اینجا چندجمله ای های صورت و مخرج شامل عامل نیستندپ (اعضای آزاد آنها برابر با یک است)

- نسبت دنده رگولاتور،

- ضریب انتقال جسم در امتداد کانال کنترل،

- نسبت انتقال بازخورد،

- ضریب انتقال جسم در امتداد کانال اختلال،

علاوه بر این، در تقریب اول، ضرایب انتقال استاتیکی و دینامیکی پیوندها برابر در نظر گرفته می‌شوند، مقدار اسمی تابع خروجی در امتداد کانال کنترل با عمل ورودی اسمی مطابقت دارد، و اجازه دهید بزرگی عمل مزاحم پله داده شود و خطای استاتیکی قابل قبول در امتداد کانال اغتشاش بر حسب درصد مقدار اسمی تابع خروجی است.

سپس ضرایب انتقال سیستم در امتداد کانال‌های کنترل و اغتشاش در حالت پایدار برابر با نسبت‌های انتقال استاتیکی سیستم حلقه بسته است و با فرمول‌های زیر تعیین می‌شود:

(1)

معادلات استاتیک برای کانال های کنترل و اختلال شکل دارند

(2)

ضرایب انتقال کنترل کننده و مدار بازخورد با عبارات زیر تعیین می شود:

(3)

راه هایی برای بهبود دقت استاتیک ACS

1. افزایش نسبت انتقال یک سیستم باز در استاتیکسیستم های.

جایی که، .

با این حال، شرایط پایداری با افزایش بدتر می شود، یعنی خطاها در دینامیک افزایش می یابد.

1. مقدمه ای بر کنترل کننده کامپوننت انتگرال.

2.1. کاربرد I-کنترلر:.

در این حالت سیستم در کانال های کنترل و اغتشاش استاتیک می شود و خطای استاتیک صفر می شود. LFC سیستم بسیار تندتر از نمونه اصلی خواهد بود و تغییر فاز 90- درجه افزایش می یابد. ممکن است سیستم ناپایدار باشد.

2.2. تنظیمات کنترل کننده PI:.

در اینجا خطای استاتیک صفر است و شرایط پایداری بهتر از سیستم با کنترلر I است.

2.3. استفاده از کنترلر PID:.

خطای استاتیک سیستم صفر است و شرایط پایداری بهتر از سیستم با کنترل کننده PI است.

1. در صورت نیاز به بازتولید دقیق سطح اطلاعات سیگنال ورودی، معرفی سیستم بازخورد غیر واحدی.

ما فرض می کنیم که و پیوندهای ثابت هستند. ، لازم است چنین مواردی را انتخاب کنید

به؛ ...

1. مقیاس گذاری ورودی

تأثیر.

اینجا.

تابع خروجی برابر با سطح اطلاعات عملکرد ورودی خواهد بود، اگر، از این رو، کجا.

1. اعمال اصل جبران برای کانال های کنترل و اختلال.

محاسبه دستگاه های جبران کننده در بخش "محاسبه سیستم های کنترل ترکیبی" توضیح داده شده است.

محاسبه دینامیک ACS

سنتز ACS بر اساس LCHH

در حال حاضر، تعداد زیادی روش برای سنتز دستگاه های اصلاح توسعه داده شده است که به زیر تقسیم می شوند:

• روش های تحلیلی سنتز، که در آن از عبارات تحلیلی استفاده می شود که شاخص های کیفیت سیستم را با پارامترهای دستگاه های تصحیح پیوند می دهد.
• گرافیکی و تحلیلی

راحت ترین روش سنتز گراف-تحلیلی، روش کلاسیک جهانی مشخصه های فرکانس لگاریتمی است.

ماهیت روش به شرح زیر است. ابتدا LFC مجانبی سیستم اصلی را بسازید، سپس LFC مورد نظر سیستم حلقه باز را بسازید. LFC دستگاه تصحیح باید شکل LFC سیستم اصلی را تغییر دهد تا LFC سیستم اصلاح شده تغییر کند.

سخت ترین و حیاتی ترین مرحله در سنتز ساخت LFC مورد نظر است. هنگام ساخت، فرض بر این است که سیستم سنتز شده دارای یک بازخورد منفی واحد است و یک سیستم حداقل فاز است. رابطه کمی بین شاخص‌های کیفیت عملکرد گذرا سیستم‌های حداقل فاز با بازخورد تک و LFC یک سیستم حلقه باز بر اساس نوموگرام‌های Chestnat-Mayer، V.V.Solodovnikov، A.V. Fateev، V.A. Besekersky ایجاد می‌شود.

LAFC مورد نظر به طور معمول به سه قسمت فرکانس پایین، فرکانس متوسط ​​و فرکانس بالا تقسیم می شود. قسمت فرکانس پایین با دقت استاتیک سیستم تعیین می شود - دقت ACS در حالت ثابت. در یک سیستم استاتیک، مجانب فرکانس پایین موازی با محور فرکانس است؛ در سیستم‌های استاتیک، شیب مجانب فرکانس پایین 20- است. dB / dec، که در آن  - نظم استاتیسم ( = 1، 2، 3، ...). بخش فرکانس میانی مهمترین بخش است، زیرا عمدتاً پویایی فرآیندها را در سیستم تعیین می کند. پارامترهای اصلی مجانب فرکانس میانی شیب و فرکانس قطع آن است. هر چه شیب مجانب فرکانس میانی بیشتر باشد، اطمینان از خواص دینامیکی خوب سیستم دشوارتر است. بنابراین، شیب -20 دسی‌بل بر دسی‌بل توصیه می‌شود و به ندرت بیشتر از -40 دسی‌بل در دسی‌بل می‌شود. فرکانس قطع سرعت سیستم را تعیین می کند. هر چه بیشتر، عملکرد بالاتر (کمتر) است. بخش با فرکانس بالا LFC مورد نظر تأثیر قابل توجهی بر خواص دینامیکی سیستم ندارد. به طور کلی، بهتر است شیب مجانب آن تا حد امکان بزرگ باشد که باعث کاهش توان مورد نیاز محرک و اثر تداخل فرکانس بالا می شود.

LAFC مورد نظر بر اساس الزامات سیستم ساخته شده است: الزامات برای ویژگی های استاتیک به شکل مرتبه astatism تنظیم می شود. و نسبت انتقال سیستم باز. خصوصیات دینامیکی اغلب با حداکثر مقدار بیش از حد مجاز و زمان تنظیم تنظیم می شوند. گاهی اوقات محدودیتی در قالب حداکثر شتاب مجاز متغیر کنترل شده در ناهماهنگی اولیه تعیین می شود.

روش های ساخت LAFC مورد نظر: ساخت و ساز طبق V.V. Solodovnikov، استفاده از LAFC استاندارد و نوموگرام برای آنها، ساخت و ساز طبق E.A. Sankovsky - G.G. Sigalov، ساخت و ساز ساده، ساخت و ساز طبق V.A. Beskersky، به روش A. V. Fateeva و روش های دیگر.

مزایای روش های فرکانس:

● مشخصه های فرکانس که مدل ریاضی شی را منعکس می کنند را می توان به صورت تجربی نسبتاً آسان به دست آورد.

● محاسبات با ویژگی های فرکانس به ساختارهای گرافیکی-تحلیلی ساده و بصری کاهش می یابد.

● روش‌های فرکانس، سادگی و وضوح را در حل مسائل بدون توجه به ترتیب سیستم، وجود پیوندهای ماورایی یا غیرمنطقی تابع انتقال، ترکیب می‌کنند.

سنتز LFC مورد نظر

مطالعات تئوری و تجربی ثابت کرده‌اند که پاسخ فرکانسی یک سیستم کنترل حلقه باز، پایدار در حالت بسته، تقریباً همیشه از محور فرکانس با مقطعی با شیب -20 دسی‌بل در دسی‌بل عبور می‌کند. عبور از محور فرکانس توسط بخشی از LFC با شیب -40 dB / dec یا -60 dB / dec امکان پذیر است، اما به ندرت استفاده می شود، زیرا چنین سیستمی در نسبت انتقال بسیار پایین پایدار است.

منطقی ترین شکل LAFC یک سیستم حلقه باز، پایدار در حالت بسته، دارای شیب هایی است:

• مجانب فرکانس پایین 0، -20، -40 دسی بل / دسیبل (تعیین شده با ترتیب استاتیسم سیستم)؛
• مجانبی که فرکانس پایین را با مجانب فرکانس متوسط ​​ترکیب می کند، می تواند شیب های 20-، 40-، 60- دسی بل در دسیبل داشته باشد.
• مجانب فرکانس میانی -20 دسی بل/ دسامبر؛
• مجانبی که فرکانس میانی را با بخش فرکانس بالا LFC ترکیب می کند، به عنوان یک قاعده، دارای شیب -40 دسی بل / دسامبر است.
• بخش فرکانس بالا LAFC به موازات مجانب بخش فرکانس بالا LAFC سیستم حلقه باز اصلی ساخته شده است.

هنگام ساخت LFC مورد نظر، از شرایط زیر پیروی کنید:

1. سیستم اصلاح شده باید شاخص های کیفیت مشخص شده (خطای مجاز در حالت پایدار، حاشیه پایداری مورد نیاز، سرعت، بیش از حد و سایر شاخص های کیفیت فرآیندهای گذرا) را برآورده کند.
2. شکل LFC مورد نظر باید تا حد امکان کمتر با LFC یک سیستم اصلاح نشده متفاوت باشد تا دستگاه تثبیت کننده ساده شود.
3. باید تلاش کرد تا اطمینان حاصل شود که در فرکانس های بالا بیش از 20-25 دسی بل از LFC یک سیستم اصلاح نشده عبور نمی کند.
4. قسمت فرکانس پایین LAFC مورد نظر باید با LAFC سیستم اصلاح نشده مطابقت داشته باشد، زیرا نسبت انتقال حلقه باز اصلاح نشده در دینامیک سیستم با در نظر گرفتن دقت مورد نیاز در حالت ثابت انتخاب می شود.

ساخت LFC مورد نظر را در صورتی می توان کامل تلقی کرد که تمامی الزامات مربوط به کیفیت سیستم رعایت شود. در غیر این صورت، باید به محاسبه حالت کارکرد حالت پایدار برگردید و پارامترهای عناصر مدار اصلی را تغییر دهید (موتوری با قدرت متفاوت یا اینرسی کمتر انتخاب کنید، از تقویت کننده با ثابت زمانی کوتاه تر استفاده کنید، روشن کنید. بازخورد منفی سختی که اینرسی ترین عناصر سیستم و غیره را پوشش می دهد) ...

الگوریتم ساخت LFC مورد نظر

1. انتخاب فرکانس قطع L w (w).

اگر بیش از حد و زمان فروپاشی فرآیند گذرا مشخص شده باشد، از نوموگرام های V.V.Solodovnikov یا A.V. Fateev استفاده می شود. اگر نشانگر نوسان M تنظیم شده باشد، محاسبه طبق روش V.A. Beskersky انجام می شود.

اساس ساخت نوموگرام های با کیفیت توسط VV Solodovnikov یک پاسخ فرکانس واقعی معمولی یک سیستم کنترل خودکار بسته است (شکل 2). برای سیستم های استاتیک ( = 0)، برای سیستم های استاتیک ( =1, 2,…) .

در این روش فرض می شود که این نسبت برآورده شده است.

نشانگرهای کیفیت پویا و که با پارامترهای پاسخ فرکانسی واقعی توسط نمودار کیفیت بسته ACS V.V مرتبط هستند. Solodovnikov (شکل 3). مقدار مربوطه از مقدار داده شده با استفاده از منحنی تعیین می شود (شکل 3). سپس، در امتداد منحنی، مقداری تعیین می شود که برابر با مقدار داده شده است، به دست می آوریم، جایی که مقدار فرکانس قطع است که در آن زمان تنظیم از مقدار داده شده تجاوز نمی کند.

از طرف دیگر با شتاب مجاز مختصات کنترل شده محدود می شود. توصیه می شود، کجای ناهماهنگی اولیه است.

زمان تنظیم را می توان تقریباً با استفاده از یک فرمول تجربی تعیین کرد، که در آن ضریب عددی 2 در، 3 در، 4 در در نظر گرفته می شود.

همیشه مطلوب است که سیستم را با بیشترین سرعت ممکن طراحی کنید.

به عنوان یک قاعده، بیش از ½ یک دهه تجاوز نمی کند. این به دلیل پیچیدگی دستگاه های اصلاح کننده، نیاز به وارد کردن پیوندهای متمایز کننده به سیستم است که باعث کاهش قابلیت اطمینان و ایمنی نویز می شود و همچنین به دلیل محدودیت در حداکثر شتاب مجاز مختصات کنترل شده است.

فرکانس قطع فقط با افزایش قابل افزایش است. در این حالت، دقت استاتیکی افزایش می‌یابد، اما شرایط پایداری بدتر می‌شود.

تصمیم در مورد انتخاب باید به طور منطقی توجیه شود.

1. مجانب فرکانس میانی را می سازیم.

1. ما مجانب فرکانس متوسط ​​را با مجانب فرکانس پایین مرتبط می کنیمبه طوری که در محدوده فرکانس، که در آن، مازاد فاز داشته باشیم. اضافه فاز و مازاد ماژول توسط نوموگرام تعیین می شود (شکل 4). مجانب مزدوج دارای شیب 20-، 40- یا 60- دسی بل در ثانیه است. =0 ( - ترتیب استاتیسم سیستم)؛ -40، -60 دسی بل / دسامبر در = 1 و -60 دسی بل / کاهش در  = 2.

اگر اضافه فاز کمتر باشد، مجانب مزدوج باید به سمت چپ منتقل شود یا شیب آن کاهش یابد. اگر مازاد فاز بیشتر از حد مجاز باشد، مجانب مزدوج به سمت راست منتقل می شود یا شیب آن افزایش می یابد.

فرکانس گوشه اولیه از عبارت تعیین می شود.

1. ما مجانب فرکانس میانی را با قسمت فرکانس بالا مرتبط می‌کنیمبه طوری که در محدوده فرکانسی که در آن، فاز اضافی وجود دارد. فرکانس مزدوج با نسبت تعیین می شود.

اگر در فرکانس گوشه<, то сопрягающую асимптоту смещают вправо или уменьшают ее наклон.

اگر>، آنگاه مجانب مزدوج به چپ منتقل می شود یا شیب آن افزایش می یابد. تفاوت توصیه شده باید چند درجه باشد. فرکانس گوشه سمت راست مجانب روشن.

به طور معمول، شیب این مجانب 40- دسی بل در دسی است و تفاوت قابل قبول است. بررسی در فرکانس انجام می شود.

1. قسمت با فرکانس بالا به صورت موازی یا ترکیبی با آن پیش بینی می شود.

این بخش از مشخصه بر صافی سیستم تأثیر می گذارد.

بنابراین، در مرحله اول ساخت، فرکانس هایی که در آن مجانب فرکانس میانی با مجانب مزدوج مزدوج می شود، از شرایط پیدا می شود. در مرحله دوم، مقادیر فرکانس های کوپلینگ با در نظر گرفتن مازاد فاز، پالایش می شوند. در مرحله سوم، تمام فرکانس های کوپلینگ با توجه به شرایط نزدیکی آنها به فرکانس کوپلینگ سیستم اصلی اصلاح می شوند، یعنی اگر این فرکانس ها با یکدیگر تفاوت ناچیزی داشته باشند.

سنتز مدار اصلاحی سری

در نمودار شکل 1، پارامترهای مدار تصحیح را می توان از اینجا به دست آورد:

بیایید به ویژگی های فرکانس لگاریتمی برویم:

در فرکانس‌های بالا، LFC رگولاتور "به‌طور پیش‌فرض" نباید از 20 دسی‌بل تجاوز کند، زیرا شرایط ایمنی در برابر نویز وجود دارد. اصل اساسی بهینه سازی ساختاری-پارامتری یک ACS با بازخورد: تنظیم کننده باید حاوی یک پیوند پویا با تابع انتقال برابر یا نزدیک به تابع انتقال معکوس شی کنترل باشد.

بیایید مثالی از محاسبه مدار تصحیح سریال را در نظر بگیریم.

فرض کنید نیاز به تنظیم سیستم استاتیک است. بیایید فرض کنیم که آنها توسط ما ساخته شده اند. ما معتقدیم که سیستم با حداقل پیوندهای فاز است، بنابراین ما پاسخ فرکانس فاز را ایجاد نمی کنیم (شکل 2).

اکنون بازتولید پارامترهای زنجیره نادیده گرفتن آسان است. رایج ترین دستگاه های اصلاح کننده فعال و غیرفعال هستند RC -زنجیره بر اساس مفاهیم فیزیکی، مدار نشان داده شده در شکل 1 را می سازیم. 3.

تضعیف سیگنال با یک تقسیم کنندهر 1- ر 2 در فرکانس های بالا مربوط به تضعیف سیگنال * توسط.

جایی که،

در فرکانس های بالا تحریف نمی شود - یک عامل مثبت. فرکانس قطع را می توان با کمک مدار تصحیح به چپ منتقل کرد و از پایداری و کیفیت مورد نیاز سیستم اطمینان حاصل کرد.

مزایای KU متوالی:

1. سادگی دستگاه تصحیح کننده (در بسیاری از موارد به صورت غیرفعال ساده اجرا می شوندحلقه های RC)؛
2. سهولت گنجاندن.

ایرادات:

1. اثر تصحیح متوالی در حین کار با تغییر پارامترها (عوامل تقویت، ثابت‌های زمانی) کاهش می‌یابد، بنابراین، با اصلاح متوالی، نیازهای بیشتری بر پایداری پارامترهای عناصر تحمیل می‌شود که با استفاده از عناصر گران‌تر حاصل می‌شود.
2. مرحله افتراق پیشروی RC - مدارها (الگوریتم ها در میکروکنترلرها) به تداخل فرکانس بالا حساس هستند.
3. ادغام متوالی RC - حلقه ها حاوی خازن های حجیم بیشتری هستند (اجرای ثابت های زمانی بزرگ مورد نیاز است) نسبت به حلقه های موجود در مدار بازخورد.

آنها معمولا در سیستم های کم مصرف استفاده می شوند. این امر از یک سو با سادگی دستگاه های تصحیح سریال و از سوی دیگر با عدم مصلحت استفاده در این سیستم ها از دستگاه های اصلاح موازی حجیم مانند تاکوژنراتور متناسب با ابعاد موتور اجرایی توضیح داده می شود.

باید در نظر داشت که به دلیل اشباع تقویت کننده ها، به دلیل گنجاندن متوالی مدارهای یکپارچه و تمایزکننده یا برخی عناصر دیگر، همیشه توصیه نمی شود که LFC مورد نظر را در محدوده فرکانس پایین و متوسط ​​تشکیل دهید. ویژگی های مشابه در سیستم بنابراین، بازخوردها اغلب برای شکل‌دهی در محدوده فرکانس‌های پایین و متوسط ​​استفاده می‌شوند.

سنتز مدارهای تصحیح متضاد موازی

هنگام انتخاب مکانی برای روشن کردن مدار اصلاح، قوانین زیر باید رعایت شود:

1. باید پیوندهایی را پوشش دهد که به طور قابل توجهی بر نوع LFC مورد نظر تأثیر منفی می گذارد.
2. شیب LFC پیوندهایی که با بازخورد پوشش داده نشده اند، نزدیک به شیب در محدوده فرکانس متوسط ​​انتخاب می شود. تحقق این شرط امکان داشتن مدار اصلاحی ساده را فراهم می کند.
3. بازخورد اصلاحی باید تا حد امکان پیوندهای دارای ویژگی های غیرخطی را پوشش دهد. در حد، باید تلاش کرد تا اطمینان حاصل شود که در بین پیوندهایی که توسط بازخورد پوشش داده نمی شوند، هیچ عنصری با ویژگی های غیر خطی وجود ندارد. این گنجاندن بازخورد به شما امکان می دهد تا به طور قابل توجهی تأثیر غیرخطی بودن ویژگی های عناصر تحت پوشش بازخورد را بر عملکرد سیستم کاهش دهید.
4. بازخورد باید پیوندهایی با نسبت دنده بزرگ را پوشش دهد. فقط در این صورت عمل بازخورد مؤثر خواهد بود.
5. سیگنال ورودی بازخورد باید از عنصری با توان کافی حذف شود تا گنجاندن بازخورد آن را بارگیری نکند. سیگنال خروجی بازخورد معمولاً باید به ورودی عناصر سیستم با امپدانس ورودی بزرگ وارد شود.
6. هنگام انتخاب مکانی برای روشن کردن بازخورد در حلقه با بازخورد اصلاحی، مطلوب است که شیب LFC در محدوده فرکانس 0 یا -20 دسی بل / دسامبر باشد. تحقق این شرط امکان داشتن مدار اصلاحی ساده را فراهم می کند.

غالباً پوشش مسیر تقویت سیستم یا پوشش بخش قدرت سیستم انجام می شود. بازخوردهای اصلاحی معمولاً در سیستم های قدرتمند استفاده می شوند.

مزایای CEP:

1. وابستگی شاخص های کیفیت سیستم به تغییرات پارامترهای عناصر بخش غیرقابل تغییر سیستم کاهش می یابد، زیرا در یک محدوده فرکانس قابل توجه تابع انتقال بخش سیستم تحت پوشش بازخورد توسط متقابل تابع انتقال تعیین می شود. دستگاه تصحیح ضد موازی بنابراین، الزامات برای عناصر سیستم اصلی نسبت به اصلاحات متوالی سختگیرانه تر است.
2. ویژگی های غیر خطی عناصر پوشش داده شده توسط بازخورد خطی می شود، زیرا خواص انتقال بخش تحت پوشش سیستم توسط پارامترهای حلقه در مدار بازخورد تعیین می شود.
3. منبع تغذیه دستگاه های تصحیح ضد موازی، حتی زمانی که به توان زیادی نیاز دارد، دشوار نیست، زیرا بازخورد معمولاً از لینک های انتهایی سیستم با خروجی قدرتمند شروع می شود.
4. دستگاه های تصحیح ضد موازی در سطح تداخل کمتری نسبت به دستگاه های سریالی کار می کنند، زیرا سیگنالی که به آنها می رسد از کل سیستم عبور می کند که یک فیلتر پایین گذر است. به همین دلیل، اثربخشی دستگاه های تصحیح ضد موازی در هنگام تداخل با سیگنال خطا کمتر از دستگاه های تصحیح متوالی کاهش می یابد.
5. در مقابل دستگاه تصحیح متوالی، بازخورد اجازه می دهد تا طولانی ترین ثابت زمانی LFC مورد نظر را در مقادیر نسبتاً کوچک ثابت های زمانی خودش تحقق بخشد.

ایرادات:

1. WHBهای موازی متقابل اغلب حاوی اجزای گران قیمت یا حجیم هستند (به عنوان مثال، ژنراتورهای تاکو، ترانسفورماتورهای متمایز کننده).
2. مجموع سیگنال فیدبک و سیگنال خطا باید پیاده سازی شود تا بازخورد ورودی تقویت کننده را دور نزند.
3. حلقه ایجاد شده توسط بازخورد اصلاحی ممکن است ناپایدار باشد. کاهش حاشیه پایداری در مدارهای داخلی، قابلیت اطمینان سیستم را به عنوان یک کل کاهش می دهد.

روش های تعیین:

1. تحلیلی؛
2. گرافیکی و تحلیلی؛
3. مدل و تجربی.

پس از محاسبه مدار تصحیح ضد موازی، پایداری حلقه داخلی باید بررسی شود. اگر بازخورد اصلی را باز کنید و مدار داخلی ناپایدار باشد، ممکن است عناصر سیستم از کار بیفتند. اگر کانتور داخلی ناپایدار باشد، پایداری آن توسط یک مدار اصلاحی متوالی تضمین می شود.

یک روش تقریبی برای ساخت LFC بازخورد منفی اصلاحی

اجازه دهید نمودار ساختاری طراحی شده است

سیستم به شکل نشان داده شده کاهش می یابد

شکل 1.

- بازخورد اصلاحی؛

- دنده

تابع منبع باز (تصحیح نشده).

سیستم های.

برای چنین بلوک دیاگرام، تابع انتقال سیستم حلقه باز تصحیح شده است.

در محدوده فرکانسی که،معادله به این صورت نوشته خواهد شد

آن ها

شرط انتخاب؛ (یک)

- معادله انتخاب (در محدوده فرکانس های پایین و بالا) (2)

در محدوده فرکانسی که،

شرط انتخاب؛ (3)

ما گرفتیم

یعنی

جایی که - معادله انتخاب(در حد متوسط). (4)

سپس الگوریتم ساخت به صورت زیر است:

1. ما در حال ساختن هستیم.
2. ما در حال ساختن هستیم.
3. محدوده فرکانس را در جایی که این مشخصه بزرگتر از صفر است (شرط انتخاب (3)) ساخته و تعیین می کنیم.
4. بر اساس پیاده سازی فنی خاص سیستم، تعیین می شود، یعنی. نقاط ورود و خروج بازخورد اصلاحی
5. ما در حال ساختن هستیم.
6. در محدوده فرکانس انتخابی، پاسخ فرکانس لگاریتمی پیوند تصحیح کننده را می سازیم و از معادله انتخابی (4) کم می کنیم.
7. در ناحیه فرکانس پایین، جایی که (شرط انتخاب (1))، به گونه ای انتخاب می کنیم که معادله انتخاب (2) برآورده شود:.
8. در ناحیه فرکانس بالا، نابرابری (2) معمولاً زمانی برآورده می شود که شیب مجانب 0 dB / dec باشد.
9. شیب و طول مجانب جفت گیری بر اساس سادگی اجرای مدار دستگاه تصحیح انتخاب می شود.
10. ما نمودار اصلی پیوند اصلاحی را طبق LAFC تعریف و طراحی می کنیم.

مثال. بگذار و داده می شود. پیوندهای تحت پوشش بازخورد مشخص می شوند. برای ساخت لازم است. ساخت و ساز در شکل 2 انجام شده است. سیستم اولیه حداقل فاز است. پس از ساخت، کانتور محاسبه شده باید از نظر پایداری بررسی شود.

روش دقیق برای ساخت LFC پیوند بازخورد اصلاحی

اگر لازم است به شدت به شاخص های کیفیت مشخص شده پایبند باشید، لازم است مقادیر دقیق مشخصات فرکانس مدار اصلاح را محاسبه کنید.

بلوک دیاگرام اصلی ACS اصلاح نشده

بلوک دیاگرام تبدیل شده

نمودار ساختاری معادل ACS تنظیم شده

اجازه دهید نماد:، (1) را معرفی کنیم.

سپس.

این به شما امکان می دهد از نوموگرام های بسته و پیدا کردن و استفاده کنید.

بیایید فرض کنیم که آنها شناخته شده هستند. ما از نوموگرام بسته شدن به ترتیب معکوس استفاده می کنیم:

, => , .

سپس از بیان

LFC مدار تصحیح ضد موازی:

برای انتخاب پارامترهای مدار تصحیح، لازم است LAFC را به صورت مجانبی نشان دهیم.

ساخت LFC یک پیوند تصحیح موازی مستقیم

نمودار ساختاری سیستم طراحی شده را به شکل شکل 1 تبدیل می کنیم.

در این مورد، توصیه می شود که تابع انتقال را در نظر بگیرید.

مشخصات فرکانس و به طور مشابه با مشخصات فرکانس مدار تصحیح سریال تعیین می شود.

در محدوده فرکانس، کجا، مشخصات

آن ها مدار تصحیح بر عملکرد سیستم تأثیر نمی گذارد، اما در محدوده فرکانس که در آن ویژگی ها است

و رفتار سیستم توسط پارامترهای مدار موازی مستقیم تعیین می شود.

در محدوده فرکانس، جایی که، توصیه می شود هنگام تعیین LFC و ارائه پیوندهای متصل به موازات به شکل، جایی که،.

LFC دستگاه تصحیح متوالی و آن را مانند قبل بسازید. با استفاده از نوموگرام بسته، و، و، در نهایت، را پیدا می کنیم.

طراحی دستگاه تصحیح

معیارهای کیفیت CU:

1. قابلیت اطمینان؛
2. کم هزینه؛
3. سادگی اجرای مدار؛
4. ثبات؛
5. مصونیت تداخلی؛
6. مصرف برق کم؛
7. سهولت در تولید و بهره برداری.

محدودیت های:

1. توصیه نمی شود خازن ها یا مقاومت ها را در یک پیوند اصلاحی نصب کنید، رتبه بندی آنها بین دو تا سه مرتبه بزرگی متفاوت است.
2. LFC پیوندهای تصحیح کننده می تواند دارای طول فرکانس حداکثر 2-3 دهه، کاهش دامنه حداکثر 20-30 دسی بل باشد.
3. نسبت انتقال شبکه چهار پورت غیرفعال نباید کمتر از 0.05-0.1 طراحی شود.
4. رتبه بندی مقاومت در لینک های تصحیح فعال:

الف) در مدار بازخورد - حداکثر 1-1.5 MΩ و حداقل ده ها کیلو اهم.

ب) در مدار کانال مستقیم - از ده ها کیلو اهم تا 1 مواهم.

1. رتبه بندی خازن: واحد μF - صدها pcFarads.

انواع لینک های اصلاحی

1. شبکه های چهار قطبی غیر فعال (زنجیره های R - L - C).

در این صورت می توان از تأثیر بار بر روی فرآیندهای اطلاعاتی چشم پوشی کرد. ...

سیگنال خروجی در این مدارها ضعیف تر (یا از نظر سطح برابر) با سیگنال ورودی است.

مثال. پیوند متمایز کننده یکپارچه منفعل.

جایی که.

شیوع اثر تمایز در صورتی که مقدار تضعیف تضمین شودک<0.5 или иначе.

از آنجایی که مقاومت بیشترین است، توصیه می شود محاسبه عناصر مدار اصلاح را با شرایط داده شده شروع کنید.

اجازه دهید از کجا مشخص کنیم.

یک پارامتر میانی => تعریف کنید

بنابراین، k = D.

امپدانس ورودی لینک DC،

روی جریان متناوب

هنگام تطبیق مقاومت ها، شرط کافی برای جریان مستقیم، تحقق رابطه است

روی جریان متناوب

1. چهارقطبی های فعال

اگر بهره تقویت کننده >> 1 باشد.

مثال ... لینک متمایز کننده واقعی فعال مرتبه اول.

علاوه بر این،.

- در هنگام راه اندازی انتخاب می شود (تنظیم صفر تقویت کننده).

در جریان متناوب و در جریان مستقیم مقاومت ورودی است.

مقاومت خروجی تقویت کننده های عملیاتی ده ها اهم است و عمدتاً توسط مقادیر مقاومت در مدارهای کلکتور ترانزیستورهای خروجی تعیین می شود.

مدار نه در کل محدوده فرکانس، بلکه فقط در یک باند مشخص در نزدیکی فرکانس قطع سیستم، که معمولاً در محدوده فرکانس‌های پایین و متوسط ​​ACS اصلی قرار دارد، هدایت می‌کند. پیوند ایده آل به شدت بر فرکانس های بالا تأکید می کند، در منطقه ای که طیف تداخل روی سیگنال مفید قرار دارد، در حالی که مدار واقعی آنها را بدون تقویت قابل توجهی منتقل می کند.

1. ترانسفورماتور متمایز کننده.

مقاومت مدار سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور.

- نسبت تبدیل ترانسفورماتور.

تابع انتقال ترانسفورماتور تثبیت کننده در

دارای فرم،

کجا، اندوکتانس ترانسفورماتور در حالت بیکار است. ...

1. AC چهار قطبی غیرفعال.

در مدارهای AC می توان از مدارهای تصحیح DC استفاده کرد.

مدار روشن کردن مدارهای اصلاحی به شرح زیر است:

هماهنگی پیوندهای اصلاحی ابتدایی

تولید شده توسط:

1. برای بارهای پیوندهای فعال (جریان بار تقویت کننده ها نباید از حداکثر مقادیر مجاز تجاوز کند).
2. با مقاومت، خروجی - ورودی (در جریان مستقیم و فرکانس بالای محدوده سیستم).

مقادیر بار تقویت کننده های عملیاتی در شرایط فنی کاربرد آنها مشخص می شود و معمولاً بیش از 1 کیلو اهم است.

توجه داشته باشید. امضا کردن<< означает меньше как минимум в 10 раз.

الزامات تقویت کننده عملیاتی:

1. افزایش ولتاژ.
2. رانش کوچک صفر
3. امپدانس ورودی بالا (100 کیلو اهم - 3 مو اهم).
4. امپدانس خروجی کم (ده ها اهم).
5. محدوده فرکانس کار (پهنای باند).
6. ولتاژ منبع تغذیه + 5 ولت، اما نه کمتر از 10 ولت.
7. طراحی (تعداد تقویت کننده در یک بسته).

تنظیم کننده های معمولی

انواع رگولاتور:

1. - تنظیم کننده P (یونانی.وضعیت - ایستاده تنظیم کننده استاتیک یک قانون تنظیم تناسبی را تشکیل می دهد.

با افزایش k p خطای حالت پایدار کاهش می یابد، اما نویز اندازه گیری افزایش می یابد، که منجر به افزایش فعالیت محرک ها می شود (آنها به صورت تکان دهنده کار می کنند)، قسمت مکانیکی فرسوده می شود و عمر مفید تجهیزات به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

ایرادات:

● انحراف اجتناب ناپذیر مقدار کنترل شده از مقدار تنظیم شده، در صورتی که شی ثابت باشد.

● پاسخ آهسته تنظیم کننده به تأثیرات مزاحم در آغاز فرآیند گذرا.

1. - کنترلر I (انتگرال)؛
2. - کنترل کننده PD (نسبی-دیفرانسیل)؛
3. - PI-کنترل کننده (متناسب-انتگرال)؛
4. - کنترل کننده PID (نسبی-انتگرال-دیفرانسیل)؛

1. رگولاتور رله.

تنظیم کننده نوع D در بازخورد استفاده می شود و DI استفاده نمی شود.

این تنظیم کننده ها در بسیاری از موارد می توانند ارائه دهندمدیریت قابل قبول، راه اندازی آسان و ارزان است در تولید انبوه

تنظیم کننده PD

طرح ساختاری:

پیوند اجباری

تابع انتقال واقعی کنترلر PD است.

- قانون مقررات.

(1) - بدون تنظیم کننده؛

(2) - P-کنترل کننده;

(3) - کنترل کننده PD.

مزایای کنترل کننده PD:

1. حاشیه ثبات در حال افزایش است.
2. کیفیت به طور قابل توجهی بهبود یافته است

تنظیم (نوسان کاهش می یابد

و زمان انتقال

روند).

معایب کنترلر PD:

1. دقت کنترل پایین (استاتیک کار

زمانی که سیستم اصلی تغییر نمی کند k p = 1)؛

1. تداخل فرکانس بالا تقویت می شود و

عملکرد سیستم به دلیل اشباع مختل می شود

تقویت کننده ها؛

1. اجرا در عمل دشوار است.

پیاده سازی کنترل کننده PD

سیگنال های محرک و بازخورد به راحتی اضافه می شوند.

اگر علائم عملکرد ورودی و بازخورد را تغییر دهید، باید یک اینورتر به خروجی رگولاتور متصل شود.

دیودهای زنر در فیدبک تقویت کننده عملیاتی به گونه ای طراحی شده اند که سطح سیگنال خروجی را به یک مقدار معین محدود کند.

در مدارهای ورودی و در صورت نیاز روشن می شوند. مطلوب است که. اگر حذف شود، تقویت کننده ممکن است به دلیل تداخل وارد حالت اشباع شود. انتخاب شده اند (مقدار تا 20 کیلو اهم).

عملکرد انتقال کنترلر توسط کانال کنترل:

کنترل کننده PI

(یونانی isos - صاف، dromos - دویدن؛ تنظیم کننده ایزودرومیک)

در فرکانس های پایین، اثر یکپارچه سازی غالب است (هیچ خطای استاتیکی وجود ندارد)، و در فرکانس های بالا، اثر از (کیفیت فرآیند گذرا بهتر از قانون I-قانون تنظیم است).

- قانون مقررات.

1. - عدم وجود یک تنظیم کننده؛
2. - تنظیم کننده P
3. - کنترل کننده PI.

مزایای:

1. سهولت اجرا؛
2. به طور قابل توجهی دقت کنترل در استاتیک را بهبود می بخشد:

خطای حالت پایدار با یک عمل ورودی ثابت برابر با صفر است.

این خطا نسبت به تغییرات در پارامترهای شی حساس نیست.

ایرادات : استاتیسم سیستم در واحد افزایش می یابد و در نتیجه با کاهش حاشیه پایداری، نوسان فرآیند گذرا افزایش یافته و افزایش می یابد.

اجرای کنترلر PI

کنترل کننده PID

در فرکانس های پایین، اثر یکپارچه سازی غالب است و در فرکانس های بالا، اثر تمایز.

- قانون مقررات.

هنگامی که کنترل کننده PID نصب می شود، سیستم استاتیک استاتیک می شود (خطای استاتیک صفر است)، اما در دینامیک به دلیل عملکرد جزء متمایز کننده، استاتیسم حذف می شود، یعنی کیفیت فرآیند گذرا بهبود می یابد.

مزایای:

1. دقت استاتیکی بالا؛
2. عملکرد بالا؛
3. حاشیه پایداری زیاد

ایرادات:

1. قابل استفاده برای سیستم های شرح داده شده

معادلات دیفرانسیل کم

زمانی که جسم دارای یک یا دو قطب باشد، ترتیب دهید

یا می توان با مدل دوم تقریب زد

سفارش.

1. الزامات برای کیفیت مدیریت متوسط ​​است.

پیاده سازی کنترل کننده PID

کجا، و.

ما با LFC تقویت کننده عملیاتی تعیین می کنیم. سپس تابع انتقال کنترلر واقعی شکل می گیرد.

در سیستم ها، کنترل کننده PID بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

1. برای اشیاء با تاخیر، که بخش اینرسی آنها نزدیک به پیوند مرتبه اول است، توصیه می شود از یک کنترل کننده PI استفاده کنید.
2. برای اجسام با تأخیر، که بخش اینرسی آن منظم است، بهترین تنظیم کننده یک تنظیم کننده PID است.
3. PID - کنترل کننده ها از نظر کاهش خطای حالت پایدار و بهبود شکل پاسخ گذرا زمانی که شیء کنترل دارای یک یا دو قطب است (یا می تواند با یک مدل مرتبه دوم تقریب شود) موثر هستند.
4. هنگامی که فرآیند کنترل با دینامیک بالا مشخص می شود، به عنوان مثال، در یک سیستم کنترل اتوماتیک جریان یا فشار، جزء متمایز کننده به منظور جلوگیری از پدیده خود تحریکی استفاده نمی شود.

محاسبه سیستم های کنترل ترکیبی

ترکیب شده- چنین کنترلی در یک سیستم خودکار، زمانی که همراه با یک کنترل حلقه بسته با انحراف، از یک دستگاه جبران کننده خارجی برای تنظیم یا تأثیرات مزاحم استفاده می شود.

اصل عدم تغییر- اصل جبران خطاهای دینامیکی و استاتیکی بدون توجه به شکل عملکرد ورودی از طریق کانال کنترل یا جبران عملکرد مزاحم.

تغییرناپذیر نسبت به

اختلالاگر پس از پایان گذرا،

تعیین شده توسط شرایط اولیه، مقدار کنترل شده و خطای سیستم نیست

به این تاثیر بستگی دارد.

سیستم کنترل اتوماتیک می باشدتغییرناپذیر نسبت به

تأثیر تنظیماگر پس از اتمام فرآیند گذرا توسط

در شرایط اولیه، خطای سیستم به این اثر بستگی ندارد.

1. محاسبه دستگاه های جبران کننده برای کانال اختلال

اجازه دهید نمودار ساختاری سیستم اصلی به شکل نشان داده شده تبدیل شود

در شکل 1.

اجازه دهید نقطه اعمال اختلال را به ورودی سیستم منتقل کنیم (شکل 2).

بیایید معادله مختصات خروجی را بنویسیم:.

تأثیر بر عملکرد خروجی از سمت اختلال f در صورت احراز شرط غایب خواهد بودتغییر ناپذیری مطلقسیستم ها برای ایجاد اختلال:

شرایط برای جبران کامل اختلال.

کنترل‌کننده‌های خارجی برای به دست آوردن بی‌تغییر در امتداد کانال اغتشاش با دقت استفاده می‌شوند زیرا ترتیب مخرج معمولاً بالاتر از ترتیب صورت است.

مثال ... اجازه دهید شی و تنظیم کننده به صورت پیوندهای غیر پریودیک رفتار کنند. طولانی ترین ثابت زمانی معمولاً متعلق به جسم است.

سپس

نمودارها در شکل 3.

مدار جبران کننده باید دارای ویژگی های متمایز کننده باشد، علاوه بر این، ویژگی های متمایز کننده فعال در فرکانس های بالا (زیرا مشخصه تا حدی بالای محور فرکانس قرار دارد).

دستیابی به عدم تغییر مطلق غیرممکن است، با این حال، اثر جبران می تواند حتی با یک مدار جبرانی ساده که در محدوده فرکانس محدود اجرا می شود، قابل توجه باشد (در شکل 3).

اندازه گیری اغتشاشات از نظر فنی دشوار است و همیشه ممکن نیست، بنابراین هنگام طراحی سیستم ها، اغلب از روش های غیرمستقیم اندازه گیری اغتشاشات استفاده می شود.

2. محاسبه سیستم های با جبران خطا در کانال کنترل

برای این سیستم که بلوک دیاگرام آن در شکل نشان داده شده است. 4، روابط زیر معتبر است:

- عملکرد انتقال به اشتباه

اگر مدار جبرانی را با پارامترهای زیر انتخاب کنیم، می توانیم به شرایط جبران خطای کامل دست پیدا کنیم:

(1) شرط عدم تغییر مطلق سیستم نسبت به خطا در کانال کنترل است.

سیستم های ردیابی به صورت استاتیک پیاده سازی می شوند. بیایید یک مثال برای چنین سیستم هایی در نظر بگیریم (شکل 5).

در فرکانس‌های بالا، تمایز مرتبه دوم در مدار جبران‌کننده منجر به اشباع تقویت‌کننده‌ها در سطوح نویز بالا می‌شود. بنابراین، یک پیاده سازی تقریبی انجام می شود که تأثیر ملموسی از مقررات می دهد.

سیستم های استاتیک با یک عامل کیفیت - نسبت دنده مشخص می شوندک تعیین شده در = 1 و  = k.

اگر ک = 10، سپس خطا 10٪ است، زیرا

سیستم با کیفیت پایین (شکل 6).

یک مدار جبران کننده با تابع انتقال معرفی می کنیم

یک تاکوژنراتور می تواند به عنوان یک مدار عمل کند اگر

ورودی مکانیکی است. پیاده سازی سیستم Q کم

ساده.

اجازه دهید، از شرط (1) به دست آوریم.

سپس با داشتن یک سیستم با استاتیسم مرتبه اول، سیستمی با

استاتیسم مرتبه دوم (شکل 7).

همیشه Y عقب ماندن از سیگنال کنترل؛ با وارد کردن، خطا را کاهش می دهیم. زنجیره جبران بر ثبات تاثیر نمی گذارد.

به عنوان یک قاعده، پیوند جبران کننده باید دارای ویژگی های متمایز کننده باشد و با استفاده از عناصر فعال پیاده سازی شود. تحقق دقیق شرط عدم تغییر مطلق به دلیل عدم مصلحت فنی بدست آوردن مشتق بالاتر از مرتبه دوم (سطح بالایی از نویز به حلقه کنترل وارد می شود، پیچیدگی دستگاه جبران افزایش می یابد) و اینرسی غیرممکن است. دستگاه های فنی واقعی تعداد پیوندهای غیر پریودیک در دستگاه جبران کننده به گونه ای طراحی شده است که با تعداد پیوندهای اجباری اولیه برابری می کند. ثابت‌های زمانی پیوندهای غیرپریودیک با توجه به شرایط پیوندها در محدوده فرکانس ضروری محاسبه می‌شوند، یعنی.

اصل ساخت یک ACS چند مداری با کنترل کننده های آبشاری نامیده می شوداصل مقررات فرعی.

سنتز یک ACS کنترل برده با دو یا چند حلقه با بهینه سازی متوالی حلقه ها، با شروع داخلی انجام می شود.

∆θ ,

تگرگ

∆ L,

دسی بل

W و (p)

W A1 (p)

1 / T ص

1 / T 0

سایر آثار مشابه که ممکن است مورد توجه شما قرار گیرد
2007.		حالت دینامیک سیستم های کنترل اتوماتیک	100.64 کیلوبایت
	حالت دینامیک ACS. معادله دینامیک حالت حالت پایدار برای ACS معمولی نیست. بنابراین، حالت اصلی عملکرد ACS یک حالت پویا در نظر گرفته می شود که با جریان فرآیندهای گذرا در آن مشخص می شود. بنابراین، دومین وظیفه اصلی در توسعه ACS، تجزیه و تحلیل حالت های دینامیکی عملکرد ACS است.
12933.		سنتز سیستم های کنترل گسسته	221.91 کیلوبایت
	مشکل سنتز دستگاه های کنترل دیجیتال در مواردی که یک سیستم گسسته حلقه بسته متشکل از عناصر ضروری عملکردی ناپایدار است یا شاخص های کیفی آن با شاخص های مورد نیاز مطابقت ندارد، مشکل تصحیح آن یا مشکل سنتز یک دستگاه کنترل است. ناشی می شود. در حال حاضر منطقی ترین راه برای ساخت دستگاه های کنترلی استفاده از کامپیوترهای کنترلی یا کامپیوترهای دیجیتال تخصصی CV -...
2741.		سنتز سیستم های کنترل با بازخورد	407.23 کیلوبایت
	بیایید ویژگی های گذرا و فرکانس مدل پیوسته و گسسته را بسازیم: شکل. پاسخ گذرا یک سیستم پیوسته شکل. پاسخ گذرا یک سیستم گسسته شکل. مشخصات فرکانس یک سیستم پیوسته شکل.
3208.		مبانی تحلیل و ساخت سیستم های کنترل اتوماتیک	458.63 کیلوبایت
	برای یک شی پویا مشخص، به طور مستقل توسعه دهید، یا از ادبیات یک نمودار از یک سیستم کنترل خودکار که بر اساس اصل انحراف کار می کند، بگیرید. یک نسخه از یک سیستم ترکیبی شامل حلقه های کنترل برای انحراف و برای اختلال ایجاد کنید.
5910.		سیستم های کنترل خودکار با کامپیوترهای دیجیتال	928.83 کیلوبایت
	در طول دو دهه گذشته، قابلیت اطمینان و هزینه کامپیوترهای دیجیتال به طور قابل توجهی بهبود یافته است. در این راستا، آنها به طور فزاینده ای در سیستم های کنترلی به عنوان تنظیم کننده استفاده می شوند. برای مدت زمانی برابر با دوره کوانتیزاسیون، کامپیوتر قادر است تعداد زیادی محاسبات را انجام دهد و یک سیگنال خروجی تولید کند که سپس برای کنترل شی مورد استفاده قرار می گیرد.
5106.		انواع اصلی تحقیقات سیستم های مدیریت: بازاریابی، جامعه شناختی، اقتصادی (ویژگی های آنها). جهت های اصلی بهبود سیستم های کنترل	178.73 کیلوبایت
	در شرایط پویایی تولید و ساختار اجتماعی مدرن، مدیریت باید در وضعیت توسعه مستمر قرار گیرد که امروزه بدون تحقیق در راه ها و امکانات این توسعه نمی توان از آن اطمینان حاصل کرد.
14277.		مقدمه ای بر تحلیل، سنتز و مدل سازی سیستم ها	582.75 کیلوبایت
	به طور دقیق، سه شاخه از علم مطالعه سیستم ها وجود دارد: سیستم شناسی، نظریه سیستم ها، که جنبه های نظری را مطالعه می کند و از روش های نظری استفاده می کند، نظریه اطلاعات، نظریه احتمالات، نظریه بازی ها و غیره. سازماندهی یک سیستم با وجود برخی علت ها همراه است. روابط در این سیستم سازماندهی نظام می تواند اشکال مختلفی داشته باشد، مثلاً بیولوژیکی، اطلاعاتی، بوم شناختی، اقتصادی، اجتماعی، زمانی، مکانی و با روابط علی در ماده و جامعه تعیین می شود. تو...
5435.		بهبود سیستم کنترل خودکار فرآیند غلیظ شدن لجن	515.4 کیلوبایت
	گرانول های Uralkali عمدتاً به برزیل، ایالات متحده آمریکا و چین صادر می شوند، جایی که بعداً برای استفاده مستقیم در خاک یا مخلوط با کودهای نیتروژن و فسفر استفاده می شوند.
20340.		تجزیه و تحلیل و سنتز سیستم کنترل در شرکت	338.39 کیلوبایت
	بهبود سیستم مدیریت، و همچنین رویه مدیریت فعلی در شرایط مدرن، نشان دهنده یک مشکل حاد نیاز به رویکرد تحقیقاتی برای مدیریت، یک شرکت و بهبود و توسعه آن است.
1891.		سنتز یک قانون کنترل مودال گسسته به روش L.M. بویچوک	345.04 کیلوبایت
	با استفاده از تابع W (z)، توصیفی از یک شی مجزا در فضای حالت بنویسید. رعایت شرایط کنترل پذیری و مشاهده پذیری این شی را بررسی کنید.

مشکلات سنتزوظایف سنتز ACS این است که دستگاه کنترل را در قالب توضیحات ریاضی آن تعریف کند. در این مورد، در نظر گرفته می شود که هدف کنترل داده شده است، الزامات مربوط به دقت و کیفیت کنترل شناخته شده است، شرایط عملیاتی شناخته شده است، از جمله ویژگی های تأثیرات خارجی، الزامات قابلیت اطمینان، وزن، ابعاد و غیره. شناخته شده اند. سنتز-ایجاد یک دستگاه کنترل تحت شرایط شناخته شده وظیفه سنتز -کار در حد مطلوب تعداد زیادی از نیازها و تنوع آنها باعث می شود تا یک معیار یکپارچه برای بهینه بودن و حل مسئله سنتز به عنوان مشکل قابلیت اطمینان این اکستریم تشکیل شود. بنابراین، سنتز به چند مرحله تقسیم می شود و در هر مرحله بخشی از مسائل سنتز حل می شود (یک جنبه جداگانه).

روش فرکانس سنتز دستگاه های اصلاح.رایج ترین روش فرکانس سنتز دستگاه های اصلاح کننده با استفاده از LFC است. به شرح زیر انجام می شود: LAFC مورد نظر بر اساس الزامات برای دقت و کیفیت فرآیند گذرا ساخته می شود. این ویژگی مورد نظر با ویژگی سیستم اصلاح نشده مقایسه می شود. در نتیجه مقایسه، عملکرد انتقال دستگاه تصحیح تعیین می شود. سپس مشخصه فرکانس فاز ساخته شده و با کمک آن حاشیه های پایداری به دست آمده در دامنه و فاز تعیین می شود.

تشکیل LF توسط LFC مورد نظر.الزامات دقت را می توان به روش های مختلفی شکل داد.

1. فرکانس کاری و دامنه ( p و a p) داده شود و خطای مجاز A  =  اضافه شود.

برای ناحیه فرکانس پایین، جایی که W (j) > 1

می توان نوشت: Ф  (j p)  = 1 / 1 + W (j p) 1 / W (j p) 

A  = aW (j)  = a / 1 + W (j p) a / W (j p) 

 W (j p) а р /  اضافه کنید

3. برای سیستم های استاتیک، نرخ تغییر سیگنال ورودی تنظیم شده است

اگر تاثیر به عنوان یک تغییر با نرخ ثابت مشخص شود، از ضرایب استفاده می شود:

k - ضریب انتقال در فرکانس کاری

در این حالت، پاسخ فرکانس باید از نقطه 20lgk عبور کند

تشکیل میدرنج LAFC مورد نظر.

میدرنج - قطعه بر اساس الزامات کیفیت انتقال شکل می گیرد.

اجازه دهید پذیرش بیش از حد  و زمان فرآیند tp داده شود. برای تعیین فرکانس برش از این داده ها، از نمودار استفاده می کنیم:

پ ri = 20٪ 

سپس آنها مطابقت داده می شوند.

بنابراین بخش فرکانس بالا LAFC نقش مهمی در کیفیت ندارد

ما آن را مانند قسمت غیرقابل تغییر می گیریم.

جوهر سنتز دستگاه های تصحیح سریال و موازی

آنها قابل تعویض هستند، بنابراین ما فقط موارد متوالی را در نظر خواهیم گرفت.

ما معتقدیم که پاسخ فرکانسی داده شده با پاسخ مورد نظر متفاوت است، لازم است نرخ انتقال قبل از t و قبل از f-Iu KU انجام شود که ویژگی های مورد نظر سیستم را فراهم می کند.

بگذارید k> k 0 باشد

فاصله بین W/o و W o - 20 lgk k - ضریب تقویت KU

برای یافتن W k، روی یک نمودار از پاسخ فرکانسی برای W و برای W/o ترکیب کنید

روش کلی برای سنتز مرحله ای یک ACS خطی.

مرحله ی 1.تعیین ترتیب استاتیسم و ​​ضریب انتقال سیستم، این پارامترها بر اساس الزامات دقت در حالت تعیین شده تحت عمل قطعی یافت می شوند. اگر ضریب انتقال سیستم، که با بزرگی استاتیسم تعیین می شود، بسیار زیاد باشد، که تثبیت سیستم را دشوار می کند، توصیه می شود که ترتیب استاتیسم را افزایش داده و در نتیجه خطای استاتیک را به صفر برسانید. ، صرف نظر از ضریب انتقال سیستم. اگر استاتیسم معرفی شود، در این مورد ضریب انتقال سیستم تنها بر اساس در نظر گرفتن جزئیات و کیفیت فرآیندهای گذرا انتخاب می شود. در همان مرحله، مسئله اعمال اقدامات مبتنی بر اختلال اصلی حل می شود. در صورتی که امکان تغییر این اغتشاش وجود داشته باشد، معرفی یک تصحیح اغتشاش به مصلحت است و معرفی یک تصحیح اغتشاش اجازه می دهد تا ساختار حلقه بسته را ساده کنید.

مرحله 2.تعریف اصلی، یعنی. بخش متغیر سیستم نیست هنگام طراحی یک سیستم، معمولاً برخی از پیوندهای سیستم مورد مذاکره یا تعیین قرار می گیرند. این شامل یک شیء کنترل و ردیابی با یک شی دستگاه (محرک، عنصر حسگر و غیره) است.

با این وجود، این پیوندها باید الزامات دقت و سرعت را برآورده کنند. اغلب در طول طراحی، پیوندهای دیگری تنظیم می شود: مبدل ها، تقویت کننده ها، دستگاه های محاسباتی. مجموعه عناصر شناخته شده ستون فقرات نمودار ساختاری سیستم را تشکیل می دهد (در غیر این صورت قسمت اصلی یا غیر متغیر سیستم نامیده می شود).

مرحله 3.انتخاب تصحیح و ترسیم بخش ساختاری طرح ACS. اگر الزامات کیفیت و دقت فرآیندهای گذرا بالا نباشد، انتخاب پیوندهای اصلاحی و پارامترهای متغیر با توجه به شرط اطمینان از پایداری سیستم و در عین حال تلاش برای به دست آوردن بیشترین ثبات ممکن انجام می شود. حاشیه ها پس از انتخاب دستگاه تصحیح، مقدار پارامترهای متنوع بر اساس الزامات مربوط به دقت و کیفیت فرآیندهای گذرا انتخاب می شود. اگر الزامات کیفیت گذرا و دقت به اندازه کافی بالا باشد، دستگاه های تصحیح بر اساس الزامات کیفیت گذرا و دقت انتخاب می شوند. دستگاه‌های اصلاحی به گونه‌ای انتخاب می‌شوند که اول از همه آن الزامات کیفیت کنترل را که دقیق‌ترین هستند، تضمین کنند.

پس از انتخاب تصحیح، احراز سایر الزامات سیستم ارائه شده و تصحیح مشخص می شود. اگر یک تصحیح متوالی اعمال کنیم، پاسخ فرکانسی یافت شده، پاسخ فرکانسی دستگاه تصحیح کننده خواهد بود. عملکرد انتقال دستگاه تصحیح از آن تعیین می شود. اگر قرار باشد بازخورد اصلاحی اعمال شود، عملکرد انتقال آن از تابع انتقال دستگاه تصحیح متوالی پیدا می شود. اگر تصحیح های متوالی و موازی به طور همزمان استفاده شود، ابتدا تابع انتقال دستگاه تصحیح متوالی از تابع انتقال قطعه متغیر استخراج می شود و سپس قسمت باقی مانده به عنوان دستگاه تصحیح موازی تصحیح می شود.

مرحله 4.ساخت فرآیند گذرا. آنها تلاش می کنند تا تمام ساده سازی هایی را که در مراحل قبلی انجام شده است در نظر بگیرند.