Sinteza kuptohet si ndërtimi, krijimi, projektimi, akordimi i sistemit optimal në raport me parametrat e tij. Prandaj, projektuesit, krijuesit e ATS janë të angazhuar në sintezë. Kur përdorni sisteme të krijuara tashmë, për shembull, ato të disponueshme komerciale, mund të flasim vetëm për rregullimin e parametrave kur sistemi largohet nga mënyrat e kërkuara për një arsye ose një tjetër.

Metodat e sintezës

1. Gjatë krijimit të një ACS të qëllimit të kërkuar, para së gjithash, kujdesen që ai të kryejë funksionet e tij të kontrollit dhe rregullimit me një saktësi të caktuar, që të ketë një përbërje bazë elementare optimale për nga treguesit tekniko-ekonomikë (përforcuesit. , rregullatorët, konvertuesit, motorët, sensorët, etj.) ) në mënyrë që të sigurojë fuqinë e nevojshme, shpejtësinë, momentet e lëvizjes, të jetë i thjeshtë, i besueshëm, i përshtatshëm në funksionim dhe ekonomik.

Në këtë fazë, çështjet e dinamikës mund të merren parasysh vetëm në një përafrim të përafërt, për shembull, për të mos zgjedhur elementë që janë dukshëm të paqëndrueshëm, me konstante të mëdha kohore, rezonante etj.

2. Çështjet e sigurimit të karakteristikave statike, saktësisë së punës së komandave të dhëna dhe treguesve të lartë tekniko-ekonomikë janë qendrore për proceset teknologjike dhe ekonominë dhe janë më të vështirat për t'u zgjidhur. Prandaj, përkundër faktit se pa modalitete dinamike me cilësi të mirë, ACS nuk do të vihet në punë, sinteza e strukturës së saj për të siguruar modalitetet e kërkuara kryhet në fazën e dytë, kur diagrami funksional, përbërja e elementeve dhe parametrat e sistemit janë të paracaktuar. Nuk është e mundur të kombinohen të dyja fazat në asnjë mënyrë në mënyrë efektive.

Në përgjithësi, ACS i projektuar në fazën e parë është zakonisht një strukturë me shumë sythe me një funksion kompleks transferimi, analiza e së cilës jep rezultate të pakënaqshme për sa i përket cilësisë së proceseve kalimtare. Prandaj, duhet të thjeshtohet në karakteristikat e dëshiruara dhe të rregullohet.

Sinteza e ACS të cilësisë së kërkuar

Sinteza e sistemit duhet të kryhet duke ndryshuar strukturën për të përmbushur kërkesat e nevojshme. Karakteristikat e sistemit që plotësojnë kërkesat quhen karakteristikat e dëshiruara, në krahasim me ato të disponueshme që ka sistemi origjinal jo optimal.

Baza për ndërtimin e karakteristikave të dëshiruara janë treguesit e kërkuar të sistemit: qëndrueshmëria, shpejtësia, saktësia, etj. Meqenëse më të përhapurit janë karakteristikat e frekuencës logaritmike, ne do të shqyrtojmë sintezën e një ACS sipas LAFC dhe LPFC të dëshiruar.

1. Ndërtimi i karakteristikave të dëshiruara fillon me seksionin e frekuencës së mesme, i cili karakterizon qëndrueshmërinë, shpejtësinë dhe formën e procesit kalimtar të sistemit. Pozicioni i tij përcaktohet nga frekuenca e ndërprerjes së s.zh. (Figura 1.8.1).

Frekuenca e ndërprerjes përcaktohet nga koha e kërkuar kalimtare tpp dhe tejkalimi i lejuar:

Fig. 2.

• 2. Nëpër pikën c vizatoni asimptotën e frekuencës së mesme të karakteristikave të dëshiruara me një pjerrësi prej 20 dB / dec (Fig. 1.8.1.).
• 3. Gjeni komponentin me frekuencë të ulët me 2.

Zakonisht ato përcaktohen nga faktori i cilësisë së sistemit për sa i përket shpejtësisë Dsc dhe nxitimit Dsc.

Gjeni frekuencën

Kryqëzimi i kësaj asimptote me frekuencën e mesme e kufizon atë në të majtë në frekuencën e këndit.

4. Frekuenca e bashkimit 3 zgjidhet në mënyrë që 3/2 = 0,75 ose lg 3-lg 2 = 0,7 dec, duke siguruar kushte stabiliteti.

Ky kusht merr parasysh raportet:

e cila mund të përdoret gjithashtu për të kufizuar asimptotën e frekuencës së mesme.

Nëse nuk ka kufizime të qarta, atëherë 2 dhe 3 zgjidhen nga kushtet (Figura 1.8.1, b)

L2 = (616) dB Lc (c) = - (616) dB (1.8.4)

Rritja e zonës 3 - 2 është jopraktike.

5. Komponentin me frekuencë të ulët e gjejmë nga 1. Nga faktori i cilësisë së shpejtësisë, përcaktojmë fitimin

Dsc = Ksc. (1.8.5)

Ne e shtyjmë Ksc në boshtin e frekuencës, vizatojmë një asimptotë me një pjerrësi prej 20 dB / dec përmes kësaj pike dhe përfundojmë në kryqëzimin me asimptotën e dytë. Pika e kryqëzimit është komponenti me frekuencë të ulët të c 1.

6. Kontrollimi i kufirit të qëndrueshmërisë së fazës

faza në frekuencën e ndërprerjes c nuk duhet të kalojë - me një garanci prej 45.

7. Kontrollojmë plotësimin e kushteve që LAFC-ja e dëshiruar të mos bjerë në zonën e ndaluar (Fig. 1.8.1, a).

dhe LK = 20lgKsk, (1.8.7)

ku Ksc = - fitimi i sistemit me qark të hapur ose faktori i shpejtësisë.

qëllimi i punës

Llogaritja me metodën e frekuencës së një pajisjeje korrigjuese për një sistem linear (Figura 4.1).

Figura 4.1. Bllok diagrami i sistemit origjinal

Informata themelore

Faza e parë e metodës së sintezës së frekuencës është ndërtimi i një karakteristike logaritmike amplitudë-frekuencë (LFC) të një sistemi me lak të hapur. Më pas, sipas kërkesave për cilësinë e procesit kalimtar ( t fq dhe s%) ndërtoni një seksion me frekuencë të mesme të LFCH-së së dëshiruar, e cila ka një pjerrësi - 20 dB / dhjetor dhe pret abshisën në pikën ( lgw c> 0), - ku tualet- frekuenca e ndërprerjes, w c = (0,6 - 0,9) w n, w n - frekuenca e pozitivitetit. Bazuar në tejkalimin e specifikuar s%, sipas nomogrameve (Fig. 4.2), marzhi i qëndrueshmërisë përcaktohet me modul DL duke kufizuar seksionin e frekuencës së mesme të LAFC, dhe w p = Np / t p, ku N- koeficienti i proporcionalitetit që korrespondon me vlerën e gjetur P max.

Për shembull, për s = 25% marrim P max = 1,22, N = 4.

Figura 4.2. Nomogramet për përcaktimin e parametrave të LFC-së së dëshiruar

Në frekuenca të larta dhe të ulëta, përgjigja e dëshiruar përputhet me LFC-në e sistemit origjinal. Duke zbritur karakteristikën e sistemit me lak të hapur nga LAFC-ja e dëshiruar, fitohet LAFC e lidhjes korrigjuese, sipas së cilës përcaktohet funksioni i tij i transferimit. Blloku i sistemit, duke marrë parasysh lidhjen korrigjuese, është paraqitur në figurën 4.3.

Udhëzime metodike

Për të kryer punë laboratorike, është e nevojshme të llogariten parametrat e lidhjes korrigjuese në përputhje me kërkesat për cilësinë e proceseve në një sistem të mbyllur. Puna kryhet duke përdorur një nga paketat e programeve të aplikuara për studimin e ACS ( COMPAS, SIMNON, MATLAB) .

Figura 4.3. Blloku i sistemit të rregulluar

Rradhe pune

4.1. Shkruani një model të sistemit në studim (Figura 4.1.), parametrat e të cilit janë dhënë në tabelë. Skiconi grafikët e procesit y (t), D (t).

4.2. Sipas kërkesave për cilësinë e proceseve kalimtare në sistem, llogaritni parametrat e lidhjes korrigjuese.

Tabela 4.1

Parametri	Numri i opsionit
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
D	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. Ndërtoni një model të lidhjes korrigjuese dhe përfshijeni atë në sistem. Hiqni procesin kalimtar në sistemin e rregulluar dhe sigurohuni që treguesit e cilësisë të korrespondojnë me ato të specifikuara.

4.4. Ndryshoni parametrat e lidhjes korrigjuese, rregulloni procesin e tranzicionit, përcaktoni treguesit e cilësisë së procesit, krahasoni ato me rezultatet e pikës 4.3.

5.1. Qëllimi i punës.

5.2. Diagramet strukturore të sistemit pa korrigjim dhe me korrigjim.

5.3. LFC i sistemit origjinal, LFC i dëshiruar i sistemit të hapur dhe lidhja korrigjuese.

5.4. Funksioni i transferimit të lidhjes korrigjuese.

5.5. Proceset kalimtare sipas pikave 4.1, 4.3, 4.4.

6.Pyetjet e kontrollit

6.1. Cila pjesë e LAFC përcakton vetitë e sistemit në një mënyrë statike?

6.2. Cila pjesë e LAFC përcakton vetitë e sistemit në dinamikë?

6.3. Si të ndërtoni LFC-në e tij asimptotike duke përdorur funksionin e transferimit të sistemit?

6.4. Si merren parasysh shqetësimet e jashtme në projektimin e komanduesit?

6.5. Si lidhen treguesit e cilësisë së një sistemi me qark të mbyllur me llojin e LAFC-së së dëshiruar?

6.6. Si të rivendosni funksionin e tij të transferimit sipas LFC të lidhjes korrigjuese?

Puna laboratorike nr.5

Hetimi i pronave të vëzhguesve të shtetit

qëllimi i punës

Eksploroni metodat e ndërtimit dhe vetitë e vëzhguesve të gjendjes për objektet dinamike.

Informata themelore

Konsiderohen objekte të palëvizshme lineare, sjellja e të cilave përshkruhet nga funksioni i transferimit

W (p) = =(5.1)

U T2p2 + 2dTp + 1

Ekzistojnë një sërë metodash për sintezën e sistemeve të kontrollit (metodat e projektimit analitik të kontrolluesve optimal, metoda e sintezës modale), përdorimi i të cilave përfshin përdorimin e variablave të gjendjes së sistemit në ligjin e kontrollit. Megjithatë, në praktikë, vetëm variabla e daljes së sistemit është zakonisht e disponueshme për matje. y (t), prandaj lind problemi i marrjes së një vlerësimi për vektorin e gjendjes x (t).

Për të vlerësuar variablat e gjendjes, përdoret një sistem teknik i veçantë - filtri i vlerësimit të gjendjes (vëzhguesi i gjendjes). Në punën laboratorike, merren parasysh metoda të tilla të ndërtimit të vëzhguesve të gjendjes si metoda e modelit paralel dhe filtri Kalman. Metoda e modelit paralel mund të përdoret për objekte stacionare lineare të qëndrueshme (5.1). Në këtë rast, ekuacioni i vëzhguesit shtetëror ka formën

T 2 ÿ + 2dTý + y = KU(5.2)

Diagrami strukturor përkatës i objektit (5.1) me një vëzhgues të gjendjes është paraqitur në Fig. 5.1.

Në rastin kur impianti (5.1) është i paqëndrueshëm ose kërkohet të përshpejtohet procesi i vlerësimit të variablave të gjendjes, zakonisht përdoret filtri Kalman, i cili, përveç modelit paralel, përmban një shtesë stabilizuese. L (p). Diagrami bllok i sistemit është paraqitur në Fig. 5.2.

Variablat lidhës të funksionit të transferimit Δ dhe U, ka formën:

W (p) = = -.(5.3)

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

Ekuacioni karakteristik i vëzhguesit është si më poshtë

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

Zgjedhja e koeficientëve të aditivit stabilizues L (p) kryhet në bazë të kërkesave për cilësinë e proceseve kalimtare në vëzhgues. Në këtë rast, formohet ekuacioni i dëshiruar karakteristik, koeficientët e të cilit barazohen me koeficientët e ekuacionit (5.4).

Figura 5.1. Diagrami strukturor i një objekti me një vëzhgues

si model paralel

Figura 5.2. Diagrami strukturor i një objekti me një vëzhgues

në formën e një filtri Kalman

Udhëzime metodike

3.1. Llogaritni aditivin stabilizues L (p) = K З bazuar në procesin në vëzhgues.

τ 2 p + 1

proceset kalimtare në vëzhgues, ku t fq- koha e dëshiruar kalimtare ; σ% - sasia e tejkalimit të lejuar.

3.3. Pikat e shënuara me * realizohen me rekomandimin e mësuesit.

Rradhe pune

4.1. Mblidhni një skemë simulimi për sistemin (5.1) me një vëzhgues të gjendjes duke përdorur metodën e modelit paralel (Figura 5.1) në përputhje me numrin e variantit.

Tabela 5.1

Parametri	Numri i opsionit
TE	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
d	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. Vizatoni vizatime kalimtare për variablat dhe gabimet e gjendjes së objektit dhe vëzhguesit Δ (t),

4.3. Kryeni një simulim të ngjashëm me paragrafin 4.2, duke ushqyer me një hap të vetëm hyrjen e sistemit në studim në kushte të ndryshme fillestare për objektin dhe vëzhguesin.

4.4. Ndryshoni vlerën T në objekt 2 herë dhe përsëritet paragrafi 4.3.

4.5. Vlerësoni ndikimin K mbi vetitë e sistemit, duke rritur dhe ulur në mënyrë sekuenciale vlerën e tij për objektin me 2 herë në krahasim me nominalin dhe duke përsëritur paragrafin 4.3.

4.6. Ndërtoni një model të sistemit me një filtër Kalman (Figura 5.2) dhe një aditiv stabilizues L (p) = к З Δ (t), ushqyerja e një veprimi të vetëm hap në hyrje të sistemit në studim në kushtet fillestare zero.

4.7. Kryeni një simulim të ngjashëm me klauzolën 4.6, duke ushqyer me një hap të vetëm hyrjen e sistemit në studim në kushte të ndryshme fillestare për objektin dhe vëzhguesin.

4.8. Hetoni ndikimin K, duke rritur dhe ulur në mënyrë sekuenciale vlerën e tij përgjysmë në lidhje me atë të llogaritur dhe përsëritni paragrafët 4.6 dhe 4.7.

4.9 *. Ndryshoni vlerën T në objekt 2 herë dhe përsëritet paragrafi 4.7.

4.10 *. Vlerësoni ndikimin K mbi vetitë e sistemit, duke rritur dhe ulur në mënyrë sekuenciale vlerën e tij për objektin me 2 herë në krahasim me nominalin dhe duke përsëritur paragrafin 4.7.

4.11. Ndërtoni një model të sistemit me filtër Kalman dhe aditiv stabilizues L (p) = K (τ 1 p + 1) / (τ 2 p + 1) dhe skiconi grafikat kalimtare për variablat e prodhimit të objektit dhe vëzhguesit, si dhe gabimin Δ (t), ushqyerja e një veprimi të vetëm hap në hyrje të sistemit në studim në kushtet fillestare zero.

4.12. Kryeni një simulim të ngjashëm me klauzolën 4.11, duke ushqyer me një hap të vetëm hyrjen e sistemit në studim në kushte të ndryshme fillestare për objektin dhe vëzhguesin.

4.13. Ndryshoni vlerën T në objekt 2 herë dhe përsërit paragrafin 4.12, krahaso me rezultatet e paragrafëve. 4.4 dhe 4.9.

4.14. Vlerësoni ndikimin K mbi vetitë e sistemit, duke rritur dhe ulur në mënyrë sekuenciale vlerën e tij për objektin me 2 herë në krahasim me nominalin dhe duke përsëritur paragrafin 4.12. krahasoni me rezultatet e marra në paragrafët 4.5 dhe 4.10.

5.1. Qëllimi i punës.

5.2. Diagramet strukturore të sistemeve të studiuara.

5.3. Llogaritja e parametrave të aditivit stabilizues L (p).

5.4. Grafikët e rezultateve të simulimit.

5.5. Përfundime mbi punën.

6. Pyetjet e testit

6.1. Cili është qëllimi i metodës së modelit paralel?

6.2. Si ndikon një ndryshim në parametrat e një objekti në gabimin në vlerësimin e variablave të gjendjes me metodën e një modeli paralel?

6.3. Si të zgjidhni parametrat e aditivit stabilizues L (p)?

6.4. Cili është qëllimi i filtrave Kalman?

6.5. Si ndikon një ndryshim në parametrat e objektit në gabimin në vlerësimin e variablave të gjendjes duke përdorur filtrin Kalman?

6.6. A është e mundur të ndryshohet shkalla e vlerësimit të variablave të gjendjes me një vëzhgues të modelit paralel?

6.7. Si vlerësohen variablat e gjendjes nëse objekti dhe vëzhguesi kanë kushte të ndryshme fillestare?

Puna laboratorike nr.6

Pyetjet e kontrollit për leksionin 2

Sistemet e ventilimit. Sistemet e ventilimit janë krijuar për të siguruar kushte normale sanitare dhe higjienike të mjedisit ajror në ambientet industriale. Në varësi të performancës së funksioneve, sistemet e furnizimit dhe shkarkimit, si dhe sistemet e perdes së ajrit-termik.

Figura 5.11 Diagrami i automatizimit të njësisë së procesit

Seksioni 5. Leksioni 2. Metodat tradicionale të sintezës së sistemeve të kontrollit automatik

Bespalov A.V., Kharitonov N.I. Sistemet e kontrollit për proceset teknologjike kimike. - M .: ICC "Akademkniga, 2007. - 690 f.

Phillips Ch., Harbour R. Sistemet e kontrollit të reagimit. - M .: LBZ, 2001 .-- 616 f.

Dorf R., Bishov R. Sistemet moderne të kontrollit. - M .: LBZ, 2002 .-- 832 f.

Beskersky V.A., Popov E.P. Teoria e sistemeve të kontrollit automatik. - SPb: Profesioni, 2003 .-- 752 f.

Galperin M.V. Kontroll automatik. - M .: FORUM: INFRA-M, 2004.-224 f.

Teoria e kontrollit automatik / S.E. Dushin, N.S. Zotov, D.Kh. Imaev et al - M .: Shkolla e lartë, 2005. - 567 f.

Teoria e kontrollit automatik / V.N. Bryukhanov, M.G. Kosova, S.P. Protopopov dhe të tjerët - Shkolla e Lartë M., 2000 .-- 268 f.

Bibliografi

Kur justifikohet përfshirja e një sistemi mikroprocesor në një sistem matës?

Çfarë zgjidh një sistem mikroprocesoror si pjesë e sistemeve matëse?

Çfarë është një mikrokontrollues?

Çfarë është kompleti i mikroprocesorit?

Çfarë është një mikrokompjuter?

Çfarë është një sistem mikroprocesor?

8. Cila është detyra kryesore e menaxhmentit mbikëqyrës?

9. Cila është detyra kryesore e kontrollit të drejtpërdrejtë dixhital?

3. Metodat e teorisë klasike dhe moderne të kontrollit automatik. T.3. Metodat e teorisë moderne të kontrollit automatik / Ed. N. D. Egupova. - M .: MVTU, 2000 .-- 748 f.

8. Ulyanov V.A., Leushin I.O., Gushchin V.N. Matjet teknologjike, automatizimi dhe kontrolli në sistemet teknike. Pjesa 1 - N. Novgorod: NSTU, 2000 .-- 336 f.

9.Ulyanov V.A., Leushin I.O., Gushchin V.N. Matjet teknologjike, automatizimi dhe kontrolli në sistemet teknike. Pjesa 2 - N. Novgorod: NSTU, 2002 .-- 417 f.

Sinteza e një ACS kuptohet si një llogaritje e drejtuar, me qëllimin përfundimtar për të gjetur një strukturë racionale të sistemit dhe për të vendosur vlerat optimale të parametrave të lidhjeve të tij individuale. Në lidhje me bazën e sintezës, aktualisht ekzistojnë këndvështrime të ndryshme.

Sinteza mund të interpretohet si një shembull i një problemi variacional dhe të merret në konsideratë një ndërtim i tillë i sistemit, në të cilin për kushte të dhëna operimi (influenca kontrolli dhe shqetësuese, ndërhyrje, kufizime kohore, etj.), sigurohet një minimum teorik i gabimit.

Sinteza mund të interpretohet edhe si një problem inxhinierik, i cili reduktohet në një ndërtim të tillë të sistemit, i cili siguron përmbushjen e kërkesave teknike për të. Kuptohet se nga shumë zgjidhje të mundshme, inxhinieri që projekton sistemin do të zgjedhë ato që janë optimale për sa i përket kushteve dhe kërkesave specifike ekzistuese për dimensionet, peshën, thjeshtësinë, besueshmërinë, etj.

Ndonjëherë një kuptim edhe më i ngushtë futet në konceptin e sintezës inxhinierike, konsiderohet një sintezë me qëllim të përcaktimit të llojit dhe parametrave të mjeteve korrigjuese që duhet të shtohen në një pjesë të pandryshuar të sistemit (një objekt me një pajisje kontrolli) në në mënyrë që të sigurojë vetitë e kërkuara dinamike.

Në sintezën inxhinierike të ACS, është e nevojshme të sigurohet, së pari, saktësia e kërkuar dhe, së dyti, natyra e pranueshme e proceseve kalimtare.

Zgjidhja e problemit të parë në shumicën e rasteve zbret në përcaktimin e koeficientit të kërkuar të transmetimit të një sistemi me lak të hapur dhe, nëse është e nevojshme, në llojin e mjeteve korrigjuese që rrisin saktësinë e sistemit (kontrolli i kombinuar, mekanizmat izodromik, etj. ) Ky problem mund të zgjidhet duke përcaktuar gabimet në mënyrat tipike bazuar në kriteret e saktësisë.

Zgjidhja e problemit të dytë - sigurimi i proceseve kalimtare të pranueshme - është pothuajse gjithmonë më i vështirë për shkak të numrit të madh të parametrave të ndryshueshëm dhe paqartësisë së zgjidhjes së problemit të amortizimit të sistemit.

Metoda rrënjësore. Ekziston një ekuacion karakteristik i sistemit

Nga pikëpamja e zbërthimit më të shpejtë të procesit kalimtar, është e rëndësishme që pjesët reale të rrënjëve të ekuacionit karakteristik të jenë më të mëdhatë. Shuma e pjesëve reale të të gjitha rrënjëve është numerikisht e barabartë me koeficientin e parë të ekuacionit karakteristik. Prandaj, për një vlerë të caktuar të këtij koeficienti, rezultatet më të favorshme fitohen kur pjesët reale të të gjitha rrënjëve janë të barabarta, por kjo nuk është realiste. Llogaritjet tregojnë se nga numri i përgjithshëm i rrënjëve të ekuacionit karakteristik, zgjidhen gjithmonë dy ose tre rrënjë me një pjesë reale më të vogël në vlerë absolute, të cilat përcaktojnë rrjedhën e procesit kryesor. Rrënjët e mbetura karakterizojnë përbërës të kalbjes së shpejtë që ndikojnë vetëm në fazën fillestare të procesit kalimtar.

Është e përshtatshme për të paraqitur ekuacionin e mëparshëm në formë

Faktori i dytë do të përcaktojë natyrën themelore të procesit. Për të reduktuar gabimet e sistemit të projektuar, është e rëndësishme që koeficienti në shumëzuesin kryesor të jetë sa më i madh. Megjithatë, një rritje e tepruar çon në një natyrë osciluese të kalimtarit. Raporti optimal ndërmjet koeficientëve dhe përcaktohet nga kushti për marrjen e amortizimit në një periudhë ξ = 98%, që i përgjigjet shprehjes, ku janë pjesët reale dhe imagjinare të rrënjës komplekse që karakterizojnë procesin kryesor. Nga këtu mund të merrni.

Faktori që përcakton marrëdhënien midis koeficientëve të faktorit kryesor të ekuacionit karakterizues është një kriter për mënyrën kalimtare, në varësi të shkallës së zgjedhur të zbutjes.

Sinteza e sistemit të kontrollit fillon me faktin se gjendet ekuacioni karakteristik për skemën e zgjedhur strukturore dhe futja e mjeteve korrigjuese. Pastaj parametrat e kanalit kryesor dhe mjetet korrigjuese ndryshohen në atë mënyrë që të merret vlera e kërkuar e koeficientëve të ekuacionit karakteristik.

Kjo metodë rezulton të jetë mjaft efektive në rastin e një shkalle relativisht të ulët të ekuacionit karakteristik (= 2-4). Disavantazhi i kësaj metode është se është e nevojshme të specifikohet lloji i agjentëve korrigjues.

Metoda e vendndodhjes së rrënjës. Cilësia e sistemit të kontrollit për sa i përket shpejtësisë dhe marzhit të qëndrueshmërisë mund të karakterizohet nga vendndodhja e rrënjëve të numëruesit dhe emëruesit të funksionit të transferimit të sistemit të qarkut të mbyllur, d.m.th. vendndodhjen e zeros dhe poleve të funksionit të transferimit.

Duke ditur këto rrënjë, ju mund të shmangni vendndodhjen e tyre në rrafshin kompleks të rrënjëve. Gjatë llogaritjes së sistemit, këshillohet të gjurmoni se si ndryshon fotografia e përgjithshme e vendndodhjes së rrënjëve kur ndryshohen parametrat individualë, për shembull, koeficienti i transmetimit të një sistemi me lak të hapur, konstantet kohore të qarqeve korrigjuese, etj., për të vendosur vlerat optimale të këtyre parametrave.

Me një ndryshim të qetë në vlerën e çdo parametri, rrënjët do të alternojnë në rrafshin e rrënjëve, duke gjurmuar një kurbë të caktuar, të cilën do ta quajmë hodograf rrënjë ose trajektorja e rrënjëve. Pasi të keni ndërtuar trajektoret e të gjitha rrënjëve, mund të zgjidhni një vlerë të tillë të parametrit të ndryshueshëm që korrespondon me vendndodhjen më të mirë të rrënjëve.

Në këtë rast, llogaritja e rrënjëve mund të kryhet duke përdorur programe standarde për makinat dixhitale me daljen e trajektores së rrënjëve në ekranin e ekranit.

Metoda standarde e përgjigjes kalimtare. Për të marrë vlerat e kërkuara të koeficientëve të funksionit të transferimit të një sistemi me lak të hapur, mund të përdorni karakteristikat standarde kalimtare. Për një përgjithësim më të madh, këto karakteristika janë ndërtuar në një formë të normalizuar. Në këtë rast, koha relative vizatohet përgjatë boshtit kohor, ku është rrënja mesatare gjeometrike e ekuacionit karakteristik, i cili përcakton shpejtësinë e sistemit.

Gjatë ndërtimit të karakteristikave standarde kalimtare, është e nevojshme të specifikohet një shpërndarje e caktuar e rrënjëve të ekuacionit karakteristik.

Metoda e karakteristikave të amplitudës logaritmike. Më të pranueshmet për qëllime sinteze janë karakteristikat e amplitudës logaritmike, pasi ndërtimi i LAH, si rregull, mund të bëhet pothuajse pa asnjë punë llogaritëse. Është veçanërisht i përshtatshëm për të përdorur LAC asimptotike.

Procesi i sintezës zakonisht përfshin operacionet e mëposhtme:

o ndërtimi i LAH-së së dëshiruar;

o ndërtimi i një LAH të disponueshme;

o përcaktimi i llojit dhe parametrave të pajisjes korrigjuese;

o zbatimi teknik i pajisjeve korrigjuese;

o llogaritja e verifikimit dhe ndërtimi i procesit kalimtar.

Sinteza bazohet në treguesit e mëposhtëm të cilësisë:

¨ tejkalim me një veprim të vetëm hap në hyrje;

¨ koha kalimtare;

¨ normat e gabimit.

Sinteza e ACS me metodën e karakteristikave të amplitudës logaritmike është aktualisht një nga më të përshtatshmet dhe intuitive. Pika më e vështirë në llogaritjen me metodën e karakteristikave të amplitudës logaritmike është vendosja e një lidhjeje midis treguesve të cilësisë së procesit kalimtar dhe parametrave të LAH-së së dëshiruar, e cila shpjegohet nga marrëdhënia relativisht komplekse midis sistemit linear kalimtar dhe tij. vetitë e frekuencës.karakteristikë për të kaluar në vlerësimin e cilësisë drejtpërdrejt sipas vetive të tij të frekuencës.

Sinteza e ACS bazuar në kriteret e cilësisë së frekuencës. Për të vlerësuar cilësinë e çdo sistemi kontrolli, përfshirë sistemin e gjurmimit, është e nevojshme të dihet saktësia e tij, e karakterizuar nga gabime në disa mënyra tipike, performanca, e përcaktuar nga aftësia e sistemit për të funksionuar me shpejtësi të lartë dhe përshpejtime të veprimit të hyrjes. ose nga shpejtësia e proceseve kalimtare dhe marzhi i qëndrueshmërisë, duke treguar tendencën e sistemit për të lëkundur. Në përputhje me këtë, mund të flasim për kriteret e saktësisë, kriteret e performancës dhe kriteret e marzhit të qëndrueshmërisë. Kur përdorni kriteret e frekuencës, është e nevojshme të mbështeteni në vetitë e caktuara të frekuencës së sistemit.

Kur vlerësohet saktësia me gabime gjatë riprodhimit të veprimit të hyrjes harmonike, është e mundur që njëkohësisht të vlerësohet dhe performanca të shkrihet në një kriter të saktësisë dinamike të sistemit të kontrollit. Gabimi i sistemit ndjekës nuk kuptohet si një mospërputhje aktuale midis akseve master dhe skllav, por vetëm sinjali i mospërputhjes i zbuluar nga elementi i ndjeshëm.

Sinteza e harduerit të sistemeve të kontrollit automatik dhe të automatizuar metodat tradicionale përfshijnë grupin e mëposhtëm të mjeteve: sensorë, konvertues, master, rregullator, përforcues, aktivizues dhe trupa rregullues.

Në ekonominë e punëtorive me njësi ngrohjeje dhe shkrirjeje, shpesh përdoren lloje të ndryshme kaldajash për rikuperimin e nxehtësisë. Siguria e bojlerit dhe pajtueshmëria me kërkesat e mbikëqyrjes teknike kryhen duke zgjidhur detyrat e mëposhtme:

· Bllokim automatik i kullimit të ujit nga kaldaja kur niveli i lëngut dhe presioni i ujit bien në kufirin e lejuar;

· Dyfishim i kontrollit të nivelit të ujit në bojler duke përdorur pajisje të besueshme automatizimi;

· Përdorimi i pajisjeve të kontrollit, duke lejuar, nëse është e nevojshme, kalimin në telekomandë manuale të njësisë;

· Dhënia e një sinjali zanor emergjent kur aktivizohet valvula mbyllëse;

· Sinjalizimi i lehtë i devijimeve nga norma e vlerave individuale të monitoruara.

Rregullimi automatik i nivelit të ujit në ACS të propozuar kryhet duke përdorur pajisje moderne të kompleksit "Kontur - 2", të prodhuar nga SHA "MZTA" (Moskë).

Për kontrollin automatik të presionit dhe nivelit, transduktorët matës të llojit "Sapphire -22 M" të modifikimeve të ndryshme dhe pajisje dytësore me dy kanale të llojit TRMO-PIC të serisë "Euro", të prodhuara nga kompania "OVEN" (Moskë ), jemi mesuar. Pajisjet e tilla mund të punojnë me sensorë të sinjaleve elektrike të unifikuara, janë të pajisura me tregues dixhitalë dhe kanë furnizime të integruara me energji elektrike për transduktorët matës.

Përdorimi i përshtatësit të rrjetit AC2 me tetë kanale lejon çiftimin e pajisjeve të tipit TRMO-PIC me një portë serike COM të një kompjuteri të pajtueshëm me IBM. Për transmetimin e sinjaleve të informacionit, përdoret ndërfaqja e komunikimit RS-232 (Fig. 5.11).

Specifikimi i mjeteve të automatizimit të përdorura është dhënë në tabelë. 5.1.

Vëmendje serioze i është kushtuar kohët e fundit automatizimit të kaldajave të ujit të ngrohtë, pikave të ngrohjes dhe sistemeve të ngrohjes qendrore. Pa këtë, furnizimi i pandërprerë dhe me cilësi të lartë i ngrohjes për ndërmarrjet industriale dhe konsumatorët e sektorit të banesave dhe komunave është i pamundur.

Tabela 5.1 Specifikimi i pajisjeve të përdorura

Sqarimi i diagramit strukturor të sistemit të kontrollit për përzgjedhjen dhe llogaritjen e elementeve dhe parametrave të tij. Studimi eksperimental i sistemit ose pjesëve të tij individuale në kushte laboratorike dhe futja e korrigjimeve të duhura në skemën dhe dizajnin e tij. Projektimi dhe prodhimi i një sistemi rregullues. Rregullimi i sistemit ne kushte reale pune, funksionim prove.

Ndani punën tuaj në rrjetet sociale

Nëse kjo punë nuk ju përshtatet në fund të faqes, ekziston një listë me vepra të ngjashme. Ju gjithashtu mund të përdorni butonin e kërkimit

Leksioni numër 6 Sinteza e sistemeve të kontrollit automatik

SINTEZA e ACS - zgjedhja e strukturës dhe parametrave të ACS, kushtet fillestare dhe veprimet hyrëse në përputhje me treguesit e kërkuar të cilësisë dhe kushtet e funksionimit.

Dizajni i ACS përfshin fazat e mëposhtme:

1. Hulumtimi i objektit të rregullimit: hartimi i një modeli matematikor, përcaktimi i parametrave, karakteristikave dhe kushteve të funksionimit të objektit.
2. Formulimi i kërkesave për ATS.
3. Përzgjedhja e parimit të kontrollit; përcaktimi i strukturës funksionale (sinteza teknike).
4. Zgjedhja e elementeve të skemës së kontrollit duke marrë parasysh kërkesat statike, dinamike, energjitike, operacionale dhe të tjera dhe koordinimin e tyre ndërmjet tyre sipas karakteristikave statike dhe energjetike (procedura nuk është e zyrtarizuar - kreativiteti inxhinierik).
5. Përcaktimi i strukturës algoritmike (sinteza teorike) kryhet duke përdorur metoda matematikore dhe në bazë të kërkesave të shkruara në një formë të qartë matematikore. Përcaktimi i ligjeve rregullative dhe llogaritja e pajisjeve korrigjuese që sigurojnë kërkesat e specifikuara.
6. Sqarimi i diagramit strukturor të sistemit rregullues, përzgjedhja dhe llogaritja e elementeve dhe parametrave të tij.
7. Studimi eksperimental i sistemit (ose pjesëve të tij individuale) në kushte laboratorike dhe futja e korrigjimeve të duhura në skemën dhe dizajnin e tij.
8. Projektimi dhe prodhimi i një sistemi rregullues.
9. Rregullimi i sistemit në kushte reale pune (funksionim provë).

Dizajni i ACS fillon me zgjedhjen e objektit të kontrollit dhe elementeve kryesore funksionale (përforcuesit, aktivizuesit, etj.), D.m.th., zhvillohet seksioni i fuqisë së sistemit.

Karakteristikat e specifikuara statike dhe dinamike të sistemit sigurohen nga zgjedhja e duhur e strukturës dhe parametrave të njësisë së energjisë, pajisjeve speciale korrigjuese dhe të gjithë ACS në tërësi.

Emërimi i pajisjeve korrigjuese: për të siguruar saktësinë e kërkuar të sistemit dhe për të marrë një karakter të pranueshëm të procesit kalimtar.

Lidhjet korrigjuese futen në sistem në mënyra të ndryshme: në mënyrë sekuenciale, OOS lokale, lidhje paralele direkte, pajisje kompensuese të jashtme (jashtë qarkut të kontrollit), mbulim i të gjithë OOS stabilizues ACS, reagime kryesore jo të vetme.

Llojet e pajisjeve korrigjuese elektrike DC: rrjete katërpolëshe aktive dhe pasive DC, transformatorë diferencues, tahogjeneratorë DC, ura takometrike, etj.

Me takim Pajisjet korrigjuese klasifikohen:

1. STABILIZUES - për të siguruar stabilitetin e ACS dhe për të përmirësuar karakteristikat e tyre statike dhe dinamike;
2. KOMPENZUES - për të reduktuar gabimet statike dhe dinamike gjatë ndërtimit të një ACS sipas parimit të kombinuar;
3. FILTRIMI - rritja e imunitetit të zhurmës së sistemeve, për shembull, filtrimi i harmonikëve më të lartë gjatë demodulimit të sinjalit të kanalit përpara;
4. SPECIALIZUAR - për t'i dhënë sistemit veti të veçanta që përmirësojnë cilësinë e sistemit.

ACS mund të ndërtohet sipas skemave strukturore të mëposhtme:

1. Me një qark korrigjues serial.

Përforcuesi Y duhet të ketë një impedancë të madhe hyrëse në mënyrë që të mos anashkalojë daljen e qarkut korrigjues.

Përdoret në rastin e ndryshimeve të ngadalta të ndikimeve të hyrjes, pasi me mospërputhje të mëdha, ngopja ndodh në elementë realë jolinearë, frekuenca e ndërprerjes shkon majtas dhe sistemi largohet ngadalë nga gjendja e ngopjes.

Fig. 1.

Korrigjimet e njëpasnjëshme përdoren shpesh në sistemet e stabilizimit ose për korrigjimin e lakut me reagime korrigjuese.

Zvogëlohet.

1. Me zinxhir korrigjues antiparalel.

Fig. 2.

Ai hyn në hyrje si diferencë dhe nuk ngopet thellë.

1. Me qark korrigjues seri-paralel.

Fig. 3.

1. Me zinxhirë korrigjues të kombinuar.

Sinteza e një ACS të kontrollit skllav me dy ose më shumë sythe kryhet nga optimizimi sekuencial i sytheve, duke filluar nga ai i brendshëm.

Llogaritja e sistemeve ndahet në 2 faza: statike dhe dinamike.

Llogaritja statikekonsiston në zgjedhjen e lidhjeve kryesore të sistemit të përfshirë në qarkun e tij kryesor, hartimin e një diagrami strukturor të këtij të fundit dhe përcaktimin e parametrave të elementëve kryesorë të sistemit (faktorët e fitimit që sigurojnë saktësinë e kërkuar, konstantet kohore të të gjithë elementëve, ingranazhet raportet, funksionet e transferimit të lidhjeve individuale, fuqia e motorit). Përveç kësaj, kjo përfshin llogaritjen dhe projektimin e amplifikatorëve magnetikë dhe gjysmëpërçues dhe zgjedhjen e konvertuesve të tranzistorit ose tiristorit, motorëve, elementëve sensorë dhe aksesorëve të tjerë të sistemit, si dhe llogaritjen e saktësisë së gjendjes së qëndrueshme dhe ndjeshmërisë së sistemit.

Llogaritja dinamikepërfshin një grup të madh çështjesh që lidhen me stabilitetin dhe cilësinë e procesit kalimtar (shpejtësia, karakteristikat e performancës dhe saktësia dinamike e sistemit). Gjatë llogaritjes, zgjidhen qarqet korrigjuese, përcaktohen vendet e përfshirjes së tyre dhe parametrat e këtyre të fundit. Llogaritja e kurbës së procesit kalimtar ose modelimi i sistemit kryhet gjithashtu për të qartësuar treguesit e cilësisë së përftuar dhe për të marrë parasysh disa jolinearitete.

Platformat mbi të cilat ndërtohen algoritmet stabilizuese:

1. Klasike (ekuacionet diferenciale - metodat e kohës dhe frekuencës);
2. Logjika e paqartë;
3. Rrjetet nervore;
4. Algoritmet gjenetike dhe të milingonave.

Metodat e sintezës së rregullatorit:

1. Skema klasike;
2. PID - rregullatorë;
3. Metoda e vendosjes së shtyllave;
4. Metoda LFC;
5. Kontroll i kombinuar;
6. Shumë rregullatorë stabilizues.

Sinteza klasike e rregullatorëve

Blloku klasik i kontrollit të objektit është paraqitur në Fig. 1. Zakonisht rregullatori ndizet përpara objektit.

Oriz. 1. Bllokuskema klasike e menaxhimit të objekteve

Detyra e sistemit të kontrollit është të shtypë veprimin e shqetësimeve të jashtme dhe të sigurojë kalime me cilësi të lartë. Këto objektiva janë shpesh kontradiktore. Në fakt, ne duhet të stabilizojmë sistemin në mënyrë që të ketë funksionet e nevojshme të transferimit për veprimin e referencës dhe për kanalin e shqetësimit:

, .

Për këtë mund të përdorim vetëm një rregullator, prandaj një sistem i tillë quhet sistem me një shkallë lirie.

Këto dy funksione transferimi lidhen me barazinë

Prandaj, duke ndryshuar një nga funksionet e transferimit, ne ndryshojmë automatikisht të dytin. Kështu, ato nuk mund të formohen në mënyrë të pavarur dhe zgjidhja do të jetë gjithmonë një lloj kompromisi.

Le të shohim nëse një sistem i tillë mund të sigurojë zero gabim, domethënë ndjekje absolutisht të saktë të sinjalit të hyrjes. Funksioni i transferimit gabimisht është i barabartë me

Për të bërë një gabim gjithmonë ishte zero, ky funksion transferimi kërkohet të jetë zero. Meqenëse numëruesi i tij nuk është zero, menjëherë marrim se emëruesi duhet të shkojë në pafundësi. Ne mund të ndikojmë vetëm te rregullatori, kështu që ne e marrim atë. Kështu,për të reduktuar gabimin, ju duhet

rrisin fitimin e rregullatorit.

Megjithatë, ju nuk mund të rrisni fitimin pafundësisht. Së pari, të gjitha pajisjet reale kanë vlerat maksimale të lejueshme për sinjalet hyrëse dhe dalëse. Së dyti, me një fitim të madh në lak, cilësia e proceseve kalimtare përkeqësohet, ndikimi i shqetësimeve dhe zhurmës rritet, dhe sistemi mund të bëhet i paqëndrueshëm. Prandaj, është e pamundur të sigurohet zero gabim gjurmimi në një skemë me një shkallë lirie.

Le ta shohim problemin nga pikëpamja e karakteristikave të frekuencës. Nga njëra anë, për gjurmimin cilësor të sinjalit të referencës, është e dëshirueshme që përgjigja e frekuencës të jetë afërsisht e barabartë me 1 (në këtë rast). Nga ana tjetër, nga pikëpamja e qëndrueshmërisë së fortë, është e nevojshme të sigurohet në frekuenca të larta, ku gabimi i simulimit është i madh. Përveç kësaj, funksioni i transferimit për shqetësimin duhet të jetë i tillë që këto shqetësime të shtypen, në mënyrë ideale duhet të sigurojmë.

Kur zgjedhin një zgjidhje kompromisi, ato zakonisht veprojnë si më poshtë:

● në nivel të ulët frekuencat arrijnë përmbushjen e kushtit, i cili siguron gjurmim të mirë të sinjaleve me frekuencë të ulët; në të njëjtën kohë, domethënë, shqetësimet me frekuencë të ulët shtypen;

● në lartësi frekuencat përpiqen të bëjnë për të siguruar stabilitet të fortë dhe shtypje të zhurmës së matjes; në të njëjtën kohë, domethënë, sistemi në të vërtetë funksionon si një qark i hapur, rregullatori nuk reagon ndaj ndërhyrjeve me frekuencë të lartë.

Llogaritja e ACS lineare të vazhdueshme për një saktësi të caktuar

Në operim në gjendje të qëndrueshme

Një nga kërkesat kryesore që ACS duhet të plotësojë është të sigurojë saktësinë e kërkuar të riprodhimit të sinjalit kryesor (kontrollit) në funksionimin e gjendjes së qëndrueshme.

Rendi i astatizmit dhe raporti i transmetimit të sistemit gjenden bazuar në kërkesat e saktësisë në gjendjen e qëndrueshme.Nëse raporti i ingranazheve të sistemit, i përcaktuar nga vlera e kërkuar e statizmit dhe faktorit të cilësisë (në rastin e një ACS astatike), rezulton të jetë aq i madh sa që komplikon ndjeshëm edhe vetëm stabilizimin e sistemit, këshillohet të rritet renditja e astatizmit dhe në këtë mënyrë zvogëloni gabimin e specifikuar të gjendjes së qëndrueshme në zero, pavarësisht nga vlera e raportit të ingranazhit të sistemit ... Si rezultat, bëhet e mundur zgjedhja e vlerës së këtij koeficienti bazuar vetëm në konsideratat e stabilitetit dhe cilësisë së proceseve kalimtare.

Le të reduktohet diagrami strukturor i ACS në formë

Më pas, në mënyrën pothuajse të qëndrueshme të funksionimit ACS, mospërputhja mund të përfaqësohet në formën e një serie konvergjente

ku luajnë rolin e konstanteve të peshës.

Natyrisht, një proces i tillë mund të ndodhë vetëm nëse është një funksion që ndryshon ngadalë dhe mjaftueshëm i qetë.

Nëse e paraqesim funksionin e transferimit të një sistemi me qark të hapur në formën

atëherë për r = 0

për r = 1

për r = 2

për r = 3

Pjesa me frekuencë të ulët të karakteristikave të frekuencës së amplitudës logaritmike përcakton saktësinë e sistemit kur përpunon sinjalet e kontrollit që ndryshojnë ngadalë në një gjendje të qëndrueshme dhe përcaktohet nga normat e gabimit. Normat e gabimit nuk kanë më një ndikim të rëndësishëm në saktësinë e ACS, dhe ato mund të injorohen në llogaritjet praktike.

1. Llogaritja e mënyrës së funksionimit në gjendje të qëndrueshme të sistemit të kontrollit automatik sipas koeficientëve të dhënë të mospërputhjes (gabimit)

Saktësia e sistemit në gjendje të qëndrueshme përcaktohet nga vlera e raportit të transferimit të sistemit të qarkut të hapur, i cili përcaktohet në varësi të formës së specifikimit të kërkesave për saktësinë e sistemit.

Llogaritja kryhet si më poshtë.

1. ATS STATIKE. Këtu vendoset vlera e koeficientit të gabimit pozicional, i cili përdoret për të përcaktuar:.

dB

20 lgk pc

ω, s -1

1. SISTEMET ASTATIK të rendit të parë.

Në këtë rast, vendoset një koeficient me të cilin

Nëse jepen koeficientët, atëherë, e cila përcakton pozicionin e asimptotës me frekuencë të ulët të LFCH me lak të hapur me një pjerrësi prej -20 dB / dec, dhe asimptota e dytë ka një pjerrësi prej -40 dB / dec në frekuenca e këndit (Fig. 1).

Fig. 1.

1. SISTEMET ASTATIK të rendit të dytë.

Për një koeficient të caktuar, ne përcaktojmë k pc:

dB

ω, s -1

2. Llogaritja e funksionimit të gjendjes së qëndrueshme të sistemit të kontrollit automatik për një vlerë maksimale të caktuar të mospërputhjes (gabimit) të sistemit

Në bazë të vlerës së lejuar të gabimit të gjendjes së qëndrueshme dhe llojit të veprimit të kontrollit, zgjidhen parametrat e pjesës me frekuencë të ulët të LAFC të sistemit.

1. Le të jepet gabimi maksimal i lejuar nën veprimin harmonik me amplitudë dhe frekuencë dhe renditjen e astatizmit të sistemit.

Atëherë asimptota me frekuencë të ulët të LFC të sistemit duhet të kalojë jo më poshtë se pika e kontrollit me koordinatat:

(1)

dhe kanë një pjerrësi prej -20 r dB / dhjetor. Varësia (1) është e vlefshme në.

1. Le të jepet gabimi maksimal i pranueshëm në shpejtësinë maksimale dhe përshpejtimin maksimal të veprimit të hyrjes dhe renditjen e astatizmit r sistem.

Shpesh është e përshtatshme të përdoret metoda e veprimit ekuivalent sinusoidal të propozuar nga Ya.E. Gukailo.

Në këtë rast, përcaktohet një mënyrë në të cilën amplituda e shpejtësisë dhe nxitimit janë të barabarta me vlerat maksimale të vendosura. Lëreni veprimin hyrës të ndryshojë në përputhje me ligjin e dhënë

. (2)

Duke barazuar vlerat e amplitudës së shpejtësisë dhe nxitimit, të marra duke diferencuar shprehjen (2), me vlerat e dhëna dhe, marrim

ku,. Bazuar në këto vlera, ju mund të ndërtoni një kontroll

pika B me koordinata dhe

Me një reagim të vetëm negativ,

Me reagime jo njësi.

Nëse shpejtësia e sinjalit të hyrjes është në maksimum dhe nxitimi zvogëlohet, atëherë pika e kontrollit do të lëvizë në një vijë të drejtë me një pjerrësi prej -20 dB / dec mbi diapazonin e frekuencës. Nëse nxitimi është i barabartë me vlerën maksimale dhe shpejtësia zvogëlohet, atëherë pika e kontrollit lëviz në një vijë të drejtë me një pjerrësi prej -40dB / dec në intervalin e frekuencës.

Zona e vendosur poshtë pikës së kontrollit B dhe dy vija të drejta me pjerrësi prej -20dB/djet dhe -40dB/dec është zona e ndaluar për LFC-në e sistemit të gjurmimit. Meqenëse LFC e saktë kalon 3 dB nën pikën e kryqëzimit të dy asimptotave, karakteristika e dëshiruar në duhet të rritet me këtë vlerë, d.m.th.

Në këtë rast, vlera e kërkuar e faktorit të cilësisë për sa i përket shpejtësisë dhe frekuencës në pikën e kryqëzimit të asimptotës së dytë me boshtin e frekuencës (Fig. 2)

Në rastin kur veprimi i kontrollit karakterizohet vetëm nga shpejtësia maksimale, faktori i cilësisë së sistemit për sa i përket shpejtësisë në një vlerë të caktuar gabimi:

Nëse specifikohen vetëm përshpejtimi maksimal i sinjalit dhe vlera e gabimit, atëherë faktori Q i nxitimit është:

Fig. 2.

1. Le të jepet gabimi maksimal statik përgjatë kanalit të kontrollit (veprimi i hyrjes është hap pas hapi, sistemi është statik përgjatë kanalit të kontrollit).

Fig. 3.

Pastaj vlera përcaktohet nga shprehja. Saktësia statike e një sistemi automatik mund të përcaktohet nga ekuacioni:

ku është saktësia statike e sistemit me qark të mbyllur,

- devijimi i vlerës së kontrolluar në një sistem të hapur,

- raporti i transferimit të sistemit të hapur, i kërkuar për të siguruar saktësinë e specifikuar.

1. Le të jepet gabimi statik maksimal i pranueshëm përgjatë kanalit të shqetësimit (veprimi shqetësues është hap pas hapi, sistemi është statik përgjatë kanalit të shqetësimit, Fig. 3).

Pastaj vlera përcaktohet nga shprehja:

ku është raporti i transferimit të sistemit të qarkut të hapur përgjatë kanalit të shqetësimit,

ku është gabimi i sistemit pa kontrollues.

Në sistemet e kontrollit statik, gabimi i gjendjes së qëndrueshme të shkaktuar nga një shqetësim konstant zvogëlohet në krahasim me një sistem me qark të hapur në 1+. Në të njëjtën kohë, raporti i ingranazheve të sistemit me lak të mbyllur gjithashtu zvogëlohet me 1+ herë.

1. Le të jepet gabimi i pranueshëm i shpejtësisë nga veprimi i kontrollit (veprimi i hyrjes ndryshon me një shpejtësi konstante, sistemi është statik i rendit të parë).

Sistemet e gjurmimit zakonisht janë të dizajnuara të jenë statike të rendit të parë. Ata punojnë me veprim të ndryshueshëm të kontrollit. Për sisteme të tilla në gjendje të qëndrueshme, më karakteristik është ndryshimi i veprimit të hyrjes sipas një ligji linear.

Pastaj faktori i cilësisë së sistemit për sa i përket shpejtësisë përcaktohet nga shprehja:

Meqenëse gabimi i gjendjes së qëndrueshme përcaktohet nga pjesa me frekuencë të ulët të LAFC, asimptota e frekuencës së ulët të LAFC-së së dëshiruar mund të ndërtohet nga vlera e llogaritur e koeficientit të transferimit.

3. Llogaritja e funksionimit të gjendjes së qëndrueshme të sistemit të kontrollit automatik për një gabim të caktuar maksimal të lejueshëm të sistemit me reagime jo njësi

Le të minimizohet informacioni apriori për sinjalin hyrës:

1. Vlera maksimale e modulit të derivatit të parë të veprimit të hyrjes (shpejtësia maksimale e përcjelljes) -;
2. Vlera maksimale e modulit të derivatit të dytë të veprimit hyrës (përshpejtimi maksimal i gjurmimit) -;
3. Stimuli i hyrjes mund të jetë një sinjal përcaktues ose i rastësishëm me çdo densitet spektral.

Kërkohet të kufizohet gabimi maksimal i lejueshëm i sistemit të kontrollit gjatë riprodhimit të një sinjali të dobishëm në një mënyrë funksionimi në gjendje të qëndrueshme sipas vlerës.

Kërkesa për besnikëri është formuluar më thjeshtë për një hyrje harmonike ekuivalente me sinjalin aktual të hyrjes:

nën supozimin se amplituda dhe frekuenca janë dhënë, dhe faza fillestare ka një vlerë arbitrare.

Le të vendosim një lidhje midis gabimit të pranueshëm të riprodhimit të veprimit të hyrjes dhe parametrave të sistemit dhe sinjalit të hyrjes.

Le të reduktohet diagrami bllok i një sistemi kontrolli automatik të vazhdueshëm në formën (Fig. 4).

Fig. 4.

Gabimi në daljen e sistemit në domenin e kohës përcaktohet nga shprehja:

ku është funksioni i daljes referencë (pa gabime).

Mund të tregohet se për shkak të kufizimeve në shpejtësi dhe nxitimfunksioni i daljes është i ndryshëm nga funksioni hap.

Le të hartojmë shprehjen e fundit në hapësirën e transformimit të Laplace:

Le të hartojmë hapësirën e transformimeve të Furierit:

Në rajonin e frekuencës së ulët (, janë konstantet kohore të ciklit të reagimit), atëherë

amplituda maksimale e gabimit përcaktohet nga shprehja:

Në sistemet reale, në frekuenca të ulëta, zakonisht, sepse kërkesa duhet të plotësohet; shprehje matematikore për të përcaktuarkonvertohet në frekuencën e referencës () në formë

dhe në mënyrë që funksioni i daljes të riprodhohet me një gabim maksimal jo më shumë se një i dhënë, LFC-ja e sistemit të projektuar nuk duhet të kalojë nën pikën e kontrollit me koordinata dhe

4. Llogaritja e funksionimit të gjendjes së qëndrueshme të një ACS statike me metodën e kalimeve kufitare

deklaratë

Le të jepet një diagram strukturor i përgjithësuar i një ACS statike:

ku, këtu polinomet e numëruesve dhe emërtuesve nuk e përmbajnë faktorin fq (anëtarët e tyre të lirë janë të barabartë me një),

- raporti i ingranazhit të rregullatorit,

- koeficienti i transferimit të objektit përgjatë kanalit të kontrollit,

- raporti i transferimit të reagimeve,

- koeficienti i transferimit të objektit përgjatë kanalit të shqetësimit,

për më tepër, në përafrimin e parë, koeficientët statik dhe dinamik të transferimit të lidhjeve merren të barabartë, funksioni nominal i hyrjes korrespondon me vlerën nominale të funksionit të daljes përgjatë kanalit të kontrollit dhe le të jepet madhësia e shqetësimit të hapit dhe është gabimi statik i pranueshëm përgjatë kanalit të shqetësimit në% të vlerës nominale të funksionit të daljes.

Pastaj koeficientët e transferimit të sistemit përgjatë kanaleve të kontrollit dhe shqetësimit në modalitetin e gjendjes së qëndrueshme janë të barabartë me raportet statike të transferimit të sistemit të qarkut të mbyllur dhe përcaktohen nga formula:

(1)

Ekuacionet statike për kanalet e kontrollit dhe të shqetësimit kanë formën

(2)

Koeficientët e transferimit të kontrolluesit dhe qarkut të reagimit përcaktohen nga shprehjet:

(3)

Mënyrat për të përmirësuar saktësinë statike të ACS

1. Një rritje në raportin e transferimit të një sistemi të hapur në statik sistemeve.

Ku,.

Megjithatë, kushtet e stabilitetit përkeqësohen me rritjen, domethënë rriten gabimet në dinamikë.

1. Hyrje në kontrolluesin e komponentit integral.

2.1. Aplikimi i kontrolluesit I:.

Në këtë rast, sistemi bëhet statik në kanalet e kontrollit dhe shqetësimit, dhe gabimi statik bëhet zero. LFC i sistemit do të shkojë shumë më i pjerrët se ai origjinal, dhe zhvendosja e fazës do të rritet me -90 gradë. Sistemi mund të jetë i paqëndrueshëm.

2.2. Cilësimi i kontrolluesit PI:.

Këtu gabimi statik është zero dhe kushtet e stabilitetit janë më të mira se ato të sistemit me një kontrollues I.

2.3. Përdorimi i kontrolluesit PID:.

Gabimi statik i sistemit është zero, dhe kushtet e stabilitetit janë më të mira se në një sistem me një kontrollues PI.

1. Hyrje në sistemin e reagimit jo-njësi, nëse kërkohet një riprodhim i saktë i nivelit të informacionit të sinjalit hyrës.

Ne supozojmë se dhe janë lidhje statike. , kërkohet të zgjidhen të tilla,

tek; ...

1. Shkallëzimi i hyrjes

ndikim.

Këtu.

Funksioni i daljes do të jetë i barabartë me nivelin e informacionit të veprimit të hyrjes, nëse, pra, ku.

1. Zbatimi i parimit të kompensimit për kanalet e kontrollit dhe shqetësimit.

Llogaritja e pajisjeve kompensuese përshkruhet në seksionin "Llogaritja e sistemeve të kombinuara të kontrollit".

Llogaritja e dinamikës së ACS

Sinteza e ACS sipas LCHH

Aktualisht, janë zhvilluar një numër i madh metodash për sintezën e pajisjeve korrigjuese, të cilat ndahen në:

• metodat analitike të sintezës, në të cilat përdoren shprehje analitike që lidhin treguesit e cilësisë së sistemit me parametrat e pajisjeve korrigjuese;
• grafike dhe analitike.

Më e përshtatshme nga metodat e sintezës grafike-analitike është metoda klasike universale e karakteristikave logaritmike të frekuencës.

Thelbi i metodës është si më poshtë. Së pari, ndërtoni LFC-në asimptotike të sistemit origjinal, më pas ndërtoni LFC-në e dëshiruar të sistemit me qark të hapur; LFC-ja e pajisjes korrigjuese duhet të ndryshojë formën e LFC-së së sistemit origjinal në mënyrë që LFC-ja e sistemit të korrigjuar.

Faza më e vështirë dhe më e rëndësishme në sintezë është ndërtimi i LFC-së së dëshiruar. Gjatë ndërtimit, supozohet se sistemi i sintetizuar ka një reagim negativ të njësisë dhe është një sistem me fazë minimale. Marrëdhënia sasiore midis treguesve të cilësisë së funksionit kalimtar të sistemeve me fazë minimale me reagime të vetme dhe LFC të një sistemi me lak të hapur është vendosur në bazë të nomogrameve të Chestnat-Mayer, V.V.Solodovnikov, A.V. Fateev, V.A. Besekersky.

LAFC-ja e dëshiruar ndahet në mënyrë konvencionale në tre pjesë: me frekuencë të ulët, me frekuencë të mesme dhe me frekuencë të lartë. Pjesa me frekuencë të ulët përcaktohet nga saktësia statike e sistemit - saktësia e ACS në një gjendje të qëndrueshme. Në një sistem statik, asimptota me frekuencë të ulët është paralele me boshtin e frekuencës; në sistemet statike, pjerrësia e asimptotës me frekuencë të ulët është –20 * dB / dhjetor, ku  - rendi i astatizmit ( = 1, 2, 3, ...). Pjesa e frekuencës së mesme është më e rëndësishmja, pasi ajo përcakton kryesisht dinamikën e proceseve në sistem. Parametrat kryesorë të asimptotës së frekuencës së mesme janë pjerrësia e saj dhe frekuenca e ndërprerjes. Sa më i madh të jetë pjerrësia e asimptotës së frekuencës së mesme, aq më e vështirë është të sigurohet vetitë e mira dinamike të sistemit. Prandaj, një pjerrësi prej –20 dB / dhjetor është e këshillueshme dhe rrallë tejkalon -40 dB / dhjetor. Frekuenca e ndërprerjes përcakton shpejtësinë e sistemit. Sa më shumë, aq më e lartë është performanca (aq më pak). Pjesa me frekuencë të lartë të LFC-së së dëshiruar nuk ndikon ndjeshëm në vetitë dinamike të sistemit. Në përgjithësi, është më mirë që pjerrësia e asimptotës së saj të jetë sa më e madhe që të jetë e mundur, gjë që redukton fuqinë e kërkuar të aktuatorit dhe efektin e ndërhyrjes me frekuencë të lartë.

LAFC e dëshiruar është ndërtuar në bazë të kërkesave për sistemin: kërkesat për vetitë statike janë vendosur në formën e rendit të astatizmit. dhe raporti i transferimit të sistemit të hapur; Vetitë dinamike më së shpeshti përcaktohen nga vlera maksimale e lejueshme e mbikalimit dhe koha e rregullimit; ndonjëherë vendoset një kufizim në formën e përshpejtimit maksimal të lejuar të ndryshores së kontrolluar në shtrembërimin fillestar.

Metodat për ndërtimin e LAFC-së së dëshiruar: ndërtimi sipas V.V. Solodovnikov, përdorimi i LAFC standarde dhe nomogramet për to, ndërtimi sipas E.A. Sankovsky - G.G. Sigalov, ndërtimi i thjeshtuar, ndërtimi sipas V.A. Besekersky, sipas metodës së A. V. Fateeva dhe metoda të tjera.

Përparësitë e metodave të frekuencës:

● Karakteristikat e frekuencës që pasqyrojnë modelin matematikor të objektit mund të përftohen relativisht lehtë në mënyrë eksperimentale;

● Llogaritjet sipas karakteristikave të frekuencës reduktohen në ndërtime të thjeshta dhe vizuale grafike-analitike;

● Metodat e frekuencës kombinojnë thjeshtësinë dhe qartësinë në zgjidhjen e problemeve pavarësisht nga renditja e sistemit, prania e lidhjeve transcendente ose irracionale të funksionit të transferimit.

Sinteza e LFC-së së dëshiruar

Studimet teorike dhe eksperimentale kanë vërtetuar se përgjigja e frekuencës së një sistemi kontrolli me lak të hapur, i qëndrueshëm në një gjendje të mbyllur, pothuajse gjithmonë kalon boshtin e frekuencës me një seksion me një pjerrësi prej –20 dB / dhjetor. Kalimi i boshtit të frekuencës nga një seksion i LFC me një pjerrësi prej –40 dB / dec ose –60 dB / dec është i mundur, por përdoret rrallë, sepse një sistem i tillë është i qëndrueshëm në një raport transferimi shumë të ulët.

Forma më racionale e LAFC e një sistemi me lak të hapur, i qëndrueshëm në një gjendje të mbyllur, ka pjerrësi:

• asimptotë me frekuencë të ulët 0, -20, -40 dB / dhjetor (përcaktuar nga rendi i astatizmit të sistemit);
• asimptota që bashkon asimptotën e frekuencës së ulët me asimptotën e frekuencës së mesme mund të ketë pjerrësi prej –20, –40, –60 dB / dhjetor;
• asimptota e frekuencës së mesme –20 dB/ dhjetor;
• asimptota që bashkon frekuencën e mesme me seksionin me frekuencë të lartë të LFC, si rregull, ka një pjerrësi prej -40 dB / dhjetor;
• seksioni me frekuencë të lartë i LAFC është ndërtuar paralelisht me asimptotat e seksionit me frekuencë të lartë të LAFC të sistemit origjinal me lak të hapur.

Kur ndërtoni LFC-në e dëshiruar, vazhdoni nga kërkesat e mëposhtme:

1. Sistemi i korrigjuar duhet të plotësojë treguesit e specifikuar të cilësisë (gabim i lejueshëm në gjendjen e qëndrueshme, marzhi i kërkuar i qëndrueshmërisë, shpejtësia, tejkalimi dhe tregues të tjerë të cilësisë së proceseve kalimtare).
2. Forma e LFC-së së dëshiruar duhet, sa më pak të jetë e mundur, të ndryshojë nga LFC-ja e një sistemi të pakorrigjuar për të thjeshtuar pajisjen stabilizuese.
3. Duhet të përpiqet të sigurohet që në frekuenca të larta të mos kalojë më shumë se 20-25 dB mbi LFC të një sistemi të pakorrigjuar.
4. Pjesa me frekuencë të ulët të LAFC-së së dëshiruar duhet të përkojë me LAFC-në e sistemit të pakorrigjuar, pasi raporti i transferimit të qarkut të hapur të pakorrigjuar në dinamikën e sistemit zgjidhet duke marrë parasysh saktësinë e kërkuar në gjendjen e qëndrueshme.

Ndërtimi i LFC-së së dëshiruar mund të konsiderohet i përfunduar nëse plotësohen të gjitha kërkesat për cilësinë e sistemit. Përndryshe, duhet të ktheheni në llogaritjen e mënyrës së funksionimit të gjendjes së qëndrueshme dhe të ndryshoni parametrat e elementeve të qarkut kryesor (zgjidhni një motor me fuqi të ndryshme ose më pak inerciale, përdorni një përforcues me një konstante kohore më të shkurtër, ndizni reagime të forta negative që mbulojnë elementët më inercialë të sistemit, etj.) ...

Algoritmi për ndërtimin e LFC-së së dëshiruar

1. Zgjedhja e frekuencës së ndërprerjes L w (w).

Nëse specifikohet tejkalimi dhe koha e kalbjes së procesit kalimtar, atëherë përdoren nomogramet e V.V.Solodovnikov ose A.V. Fateev; nëse është vendosur treguesi i lëkundjes M, atëherë llogaritja kryhet sipas metodës së V.A. Besekersky.

Baza për ndërtimin e nomogrameve cilësore nga VV Solodovnikov është një përgjigje tipike e frekuencës reale e një sistemi kontrolli automatik të mbyllur (Fig. 2). Për sistemet statike ( = 0), për sistemet statike ( =1, 2,…) .

Kjo metodë supozon se raporti është përmbushur.

Treguesit dinamikë të cilësisë dhe, të cilët shoqërohen me parametrat e përgjigjes reale të frekuencës nga diagrami i mbyllur i cilësisë ACS i V.V. Solodovnikov (Fig. 3). Vlera përkatëse përcaktohet nga vlera e dhënë duke përdorur lakoren (Fig. 3). Pastaj, përgjatë kurbës, përcaktohet një vlerë, e cila është e barabartë me vlerën e dhënë, fitojmë, ku është vlera e frekuencës së ndërprerjes në të cilën koha e rregullimit nuk e kalon vlerën e dhënë.

Nga ana tjetër, ai kufizohet nga nxitimi i lejuar i koordinatës së kontrolluar. Rekomandohet, ku është shtrembërimi fillestar.

Koha e rregullimit mund të përcaktohet përafërsisht duke përdorur një formulë empirike, ku koeficienti numërues merret si 2 në, 3 në, 4 at.

Është gjithmonë e dëshirueshme që sistemi të dizajnohet sa më shpejt që të jetë e mundur.

Si rregull, ajo nuk kalon më shumë se ½ e dekadës. Kjo është për shkak të ndërlikimit të pajisjeve korrigjuese, nevojës për futjen e lidhjeve diferencuese në sistem, gjë që zvogëlon besueshmërinë dhe imunitetin ndaj zhurmës, si dhe për shkak të kufizimit në përshpejtimin maksimal të lejuar të koordinatës së kontrolluar.

Frekuenca e ndërprerjes mund të rritet vetëm duke u rritur. Në këtë rast, saktësia statike rritet, por kushtet e stabilitetit përkeqësohen.

Vendimi për zgjedhjen duhet të arsyetohet në mënyrë të arsyeshme.

1. Ne ndërtojmë asimptotën e frekuencës së mesme.

1. Ne e lidhim asimptotën e frekuencës së mesme me asimptotën e frekuencës së ulëtnë mënyrë që në diapazonin e frekuencës, në të cilën, të ketë një tepricë të fazës. Teprica e fazës dhe teprica e modulit përcaktohen nga nomogrami (Fig. 4). Asimptota e konjuguar ka një pjerrësi prej –20, –40, ose –60 dB / dhjetor në =0 ( - rendi i astatizmit të sistemit); -40, -60 dB / dhjetor në = 1 dhe -60 dB / rënie në  = 2.

Nëse teprica e fazës rezulton të jetë më e vogël, atëherë asimptota konjuguese duhet të zhvendoset në të majtë ose duhet të zvogëlohet pjerrësia e saj. Nëse teprica e fazës është më e madhe se ajo e lejueshme, atëherë asimptota konjuguese zhvendoset djathtas ose rritet pjerrësia e saj.

Frekuenca fillestare e këndit përcaktohet nga shprehja.

1. Asimptotën e frekuencës së mesme e lidhim me pjesën me frekuencë të lartënë mënyrë që në diapazonin e frekuencës ku, ka një tepricë të fazës. Frekuenca e konjuguar përcaktohet nga raporti.

Nëse në frekuencën e këndit<, то сопрягающую асимптоту смещают вправо или уменьшают ее наклон.

Nëse>, atëherë asimptota konjuguese zhvendoset në të majtë ose pjerrësia e saj rritet. Diferenca e rekomanduar duhet të jetë disa gradë. Frekuenca e këndit të djathtë të asimptotës së ndezjes.

Në mënyrë tipike, pjerrësia e kësaj asimptote është -40 dB / dhjetor dhe ndryshimi është i pranueshëm. Kontrolli kryhet në frekuencën në të cilën.

1. Pjesa me frekuencë të lartë projektohet paralelisht ose e kombinuar me të.

Kjo pjesë e karakteristikës ndikon në butësinë e sistemit.

Pra, në fazën e parë të ndërtimit, frekuencat në të cilat asimptota e frekuencës së mesme konjugohet me asimptotat konjuguese gjenden nga kushtet. Në fazën e dytë, vlerat e frekuencave të bashkimit rafinohen duke marrë parasysh tepricën e fazës. Në fazën e tretë, të gjitha frekuencat e bashkimit korrigjohen sipas kushtit të afërsisë së tyre me frekuencën e bashkimit të sistemit origjinal, domethënë nëse këto frekuenca ndryshojnë në mënyrë të parëndësishme nga njëra-tjetra.

Sinteza e një qarku korrigjues të tipit serik

Në diagramin në Fig. 1, parametrat e qarkut korrigjues mund të merren nga këtu:

Le të kalojmë në karakteristikat logaritmike të frekuencës:

Në frekuenca të larta, LFC i rregullatorit "sipas parazgjedhjes" nuk duhet të kalojë 20 dB për shkak të gjendjes së imunitetit ndaj zhurmës. Parimi themelor i optimizimit strukturor-parametrik të një ACS me reagime: rregullatori duhet të përmbajë një lidhje dinamike me një funksion transferimi të barabartë ose afër funksionit të transferimit të kundërt të objektit të kontrollit.

Le të shqyrtojmë një shembull të llogaritjes së një qarku korrigjues serik.

Supozoni se kërkohet rregullimi i sistemit statik. Le të supozojmë se ato janë ndërtuar nga ne. Ne besojmë se sistemi është me lidhje fazore minimale, prandaj nuk ndërtojmë përgjigjen e frekuencës fazore (Fig. 2).

Tani është e lehtë të riprodhohen parametrat e zinxhirit të mbivendosjes. Më të përdorurat janë pajisjet korrigjuese aktive dhe pasive RC -zinxhirët. Bazuar në konceptet fizike, ne ndërtojmë qarkun e treguar në Fig. 3.

Zbutja e sinjalit me një ndarës R 1- R 2 në frekuenca të larta korrespondon me zbutjen e sinjalit * nga.

Ku,

Nuk shtrembëron në frekuenca të larta - një faktor pozitiv. Frekuenca e ndërprerjes mund të zhvendoset në të majtë me ndihmën e qarkut korrigjues dhe të sigurojë stabilitetin dhe cilësinë e kërkuar të sistemit.

Përparësitë e KU sekuenciale:

1. Thjeshtësia e pajisjes korrigjuese (në shumë raste, ato zbatohen në formën e një pasive të thjeshtë RC -sythe);
2. Lehtësia e përfshirjes.

Disavantazhet:

1. Efekti i korrigjimit sekuencial zvogëlohet gjatë funksionimit kur ndryshohen parametrat (faktorët e amplifikimit, konstantet kohore), prandaj me korrigjimin sekuencial imponohen kërkesa në rritje për stabilitetin e parametrave të elementeve, gjë që arrihet duke përdorur elementë më të shtrenjtë;
2. Përparimi i fazës diferencuese RC - qarqet (algoritmet në mikrokontrolluesit) janë të ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve me frekuencë të lartë;
3. Integrimi sekuencial RC - sythe përmbajnë më shumë kondensatorë të rëndë (kërkohet zbatimi i konstantave të mëdha kohore) sesa sythe në qarkun e reagimit.

Ato zakonisht përdoren në sistemet me fuqi të ulët. Kjo shpjegohet, nga njëra anë, nga thjeshtësia e pajisjeve korrigjuese serike dhe, nga ana tjetër, nga papërshtatshmëria e përdorimit në këto sisteme të pajisjeve korrigjuese paralele të mëdha si një tahogjenerator, në përpjesëtim me dimensionet e motorit ekzekutiv.

Duhet të kihet parasysh se, për shkak të ngopjes së amplifikatorëve, nuk këshillohet gjithmonë formimi i LFC-së së dëshiruar në intervalin e frekuencës së ulët dhe të mesme për shkak të përfshirjes sekuenciale të qarqeve integruese dhe integro-diferencuese ose të disa elementëve të tjerë me karakteristika të ngjashme në sistem. Prandaj, reagimet shpesh përdoren për formësimin në rangun e frekuencave të ulëta dhe të mesme.

Sinteza e qarqeve korrigjuese kundërparalele

Kur zgjidhni një vend për ndezjen e qarkut korrigjues, duhet të ndiqen rregullat e mëposhtme:

1. Duhet të mbulojë ato lidhje që ndikojnë ndjeshëm negativisht në llojin e LFC-së së dëshiruar.
2. Pjerrësia e LFC e lidhjeve që nuk mbulohen nga reagimet zgjidhet afër pjerrësisë në intervalin e frekuencës së mesme. Plotësimi i këtij kushti bën të mundur që të kemi një qark të thjeshtë korrigjues.
3. Reagimet korrigjuese duhet të mbulojnë sa më shumë lidhje me karakteristika jolineare të jetë e mundur. Në kufi, është e nevojshme të përpiqemi të sigurohemi që midis lidhjeve që nuk mbulohen nga reagimet, nuk ka elementë me karakteristika jolineare. Kjo përfshirje e reagimeve ju lejon të zvogëloni ndjeshëm efektin e jolinearitetit të karakteristikave të elementeve të mbuluara nga reagimet në funksionimin e sistemit.
4. Reagimet duhet të mbulojnë lidhjet me një raport të madh ingranazhesh. Vetëm në këtë rast veprimi i reagimit do të jetë efektiv.
5. Sinjali në hyrjen e reagimit duhet të hiqet nga një element me fuqi të mjaftueshme në mënyrë që përfshirja e reagimit të mos e ngarkojë atë. Sinjali nga dalja e reagimit duhet, si rregull, të futet në hyrjen e elementeve të sistemit me një rezistencë të madhe hyrëse.
6. Kur zgjidhni një vend për ndezjen e reagimeve brenda lakut me reagime korrigjuese, është e dëshirueshme që pjerrësia e LFC në diapazonin e frekuencës të jetë 0 ose –20 dB / dhjetor. Plotësimi i këtij kushti bën të mundur që të kemi një qark të thjeshtë korrigjues.

Shpesh, kryhet mbulimi i rrugës amplifikuese të sistemit ose mbulimi i seksionit të fuqisë së sistemit. Reagimet korrigjuese zakonisht përdoren në sisteme të fuqishme.

Përfitimet e CEP:

1. Varësia e treguesve të cilësisë së sistemit nga ndryshimet në parametrat e elementeve të pjesës së pandryshuar të sistemit zvogëlohet, pasi në një gamë të konsiderueshme të frekuencës funksioni i transferimit të seksionit të sistemit të mbuluar nga reagimi përcaktohet nga reciprociteti i funksionit të transferimit. të pajisjes korrigjuese antiparalele. Prandaj, kërkesat për elementët e sistemit origjinal janë më pak të rrepta se ato për korrigjimin sekuencial.
2. Karakteristikat jolineare të elementeve të mbuluar nga reagimi janë linearizuar, pasi vetitë e transferimit të seksionit të mbuluar të sistemit përcaktohen nga parametrat e lakut në qarkun e reagimit.
3. Furnizimi me energji elektrike i pajisjeve korrigjuese antiparalele, edhe kur kërkon shumë energji, nuk është i vështirë, pasi reagimet zakonisht fillojnë nga lidhjet fundore të sistemit me një dalje të fuqishme.
4. Pajisjet korrigjuese antiparalele funksionojnë në një nivel më të ulët të ndërhyrjes sesa ato serike, pasi sinjali që arrin në to kalon nëpër të gjithë sistemin, i cili është një filtër me kalim të ulët. Për shkak të kësaj, efektiviteti i pajisjeve korrigjuese anti-paralele kur ndërhyjnë me sinjalin e gabimit zvogëlohet më pak se ai i pajisjeve korrigjuese sekuenciale.
5. Në kontrast me pajisjen korrigjuese sekuenciale, reagimi lejon realizimin e konstantës më të gjatë kohore të LFC-së së dëshiruar në vlera relativisht të vogla të konstantave të veta kohore.

Disavantazhet:

1. WHB-të kundër-paralele shpesh përmbajnë komponentë të shtrenjtë ose të rëndë (për shembull, gjeneratorë tacho, transformatorë diferencues).
2. Shuma e sinjalit të reagimit dhe sinjalit të gabimit duhet të zbatohet në mënyrë që reagimi të mos anashkalojë hyrjen e amplifikatorit.
3. Laku i formuar nga reagimet korrigjuese mund të jetë i paqëndrueshëm. Një reduktim në kufijtë e qëndrueshmërisë në qarqet e brendshme degradon besueshmërinë e sistemit në tërësi.

Metodat e përcaktimit:

1. Analitike;
2. grafike dhe analitike;
3. Model dhe eksperimental.

Pas llogaritjes së qarkut të korrigjimit antiparalel, duhet të kontrollohet qëndrueshmëria e lakut të brendshëm. Nëse hapni reagimet kryesore dhe qarku i brendshëm është i paqëndrueshëm, atëherë elementët e sistemit mund të dështojnë. Nëse kontura e brendshme është e paqëndrueshme, atëherë stabiliteti i saj sigurohet nga një qark korrigjues vijues.

Një metodë e përafërt për ndërtimin e LFC të reagimeve negative korrigjuese

Le të diagramin strukturor të projektuar

Sistemi është reduktuar në formën e treguar

Figura 1.

- reagime korrigjuese;

- marsh

funksion me burim të hapur (i pakorrigjuar).

sistemeve.

Për një bllok diagram të tillë, funksioni i transferimit të sistemit të korrigjuar me lak të hapur.

Në diapazonin e frekuencës ku,ekuacioni do të shkruhet kështu

ato.

Kushti i përzgjedhjes; (1)

- ekuacioni i përzgjedhjes (në rangun e frekuencave të ulëta dhe të larta) (2)

Në diapazonin e frekuencës ku,

Kushti i përzgjedhjes; (3)

marrim

dmth.

ku - ekuacioni i përzgjedhjes(në mes). (4)

Atëherë algoritmi i ndërtimit është si më poshtë:

1. ne po ndërtojmë.
2. ne po ndërtojmë.
3. Ne ndërtojmë dhe përcaktojmë diapazonin e frekuencës ku kjo karakteristikë është më e madhe se zero (kushti i përzgjedhjes (3)).
4. Në bazë të zbatimit teknik specifik të sistemit, përcaktohet, d.m.th. pikat e hyrjes dhe daljes së reagimeve korrigjuese.
5. ne po ndërtojmë.
6. Në intervalin e zgjedhur të frekuencës, ne ndërtojmë përgjigjen logaritmike të frekuencës së lidhjes korrigjuese, duke zbritur nga ekuacioni i zgjedhjes (4).
7. Në rajonin me frekuencë të ulët, ku (kushti i përzgjedhjes (1)), zgjedhim të tillë që ekuacioni i përzgjedhjes (2) të plotësohet:.
8. Në rajonin me frekuencë të lartë, pabarazia (2) zakonisht plotësohet kur pjerrësia e asimptotës është 0 dB / dhjetor.
9. Pjerrësia dhe gjatësia e asimptotave të çiftëzimit zgjidhen bazuar në thjeshtësinë e zbatimit të qarkut të pajisjes korrigjuese.
10. Ne përcaktojmë dhe hartojmë diagramin bazë të lidhjes korrigjuese sipas LAFC.

Shembull. Le dhe jepen. Përcaktohen lidhjet e mbuluara nga komentet. Kërkohet të ndërtohet. Ndërtimi është realizuar në figurën 2. Sistemi fillestar është minimal-fazor. Pas ndërtimit, kontura e llogaritur duhet të kontrollohet për qëndrueshmëri.

Metoda e saktë për ndërtimin e LFC të lidhjes korrigjuese të reagimit

Nëse kërkohet t'i përmbahen rreptësisht treguesve të cilësisë së specifikuar, atëherë është e nevojshme të llogariten vlerat e sakta të karakteristikave të frekuencës së qarkut korrigjues.

Blloku i diagramit origjinal të ACS të pakorrigjuar

Blloku i konvertuar

Diagrami strukturor i ACS ekuivalent i rregulluar

Le të prezantojmë shënimin:, (1)

pastaj.

Kjo ju lejon të përdorni nomogramet e mbylljes dhe të gjeni dhe.

Le të supozojmë se janë të njohur. Ne përdorim nomogramin e mbylljes në rend të kundërt:

, => , .

Pastaj nga shprehja

LFC i qarkut korrigjues antiparalel:

Për të zgjedhur parametrat e qarkut korrigjues, është e nevojshme të përfaqësohet LAFC në formë asimptotike.

Ndërtimi i LFC-së së një lidhjeje korrigjuese të drejtpërdrejtë paralele

Ne e transformojmë diagramin strukturor të sistemit të projektuar në formën në Fig. 1.

Në këtë rast, këshillohet të merret parasysh funksioni i transferimit.

Karakteristikat e frekuencës dhe përcaktohen në mënyrë të ngjashme me karakteristikat e frekuencës së një qarku korrigjues serik.

Në diapazonin e frekuencës, ku, karakteristikat

ato. qarku korrigjues nuk ndikon në funksionimin e sistemit, por në diapazonin e frekuencës ku karakteristikat

dhe sjellja e sistemit përcaktohet nga parametrat e qarkut paralel të drejtpërdrejtë.

Në diapazonin e frekuencës, ku, këshillohet gjatë përcaktimit të LFC-së dhe të paraqiten lidhjet e lidhura paralelisht në formën, ku,.

LFC e pajisjes korrigjuese sekuenciale dhe ndërtojeni atë si më parë. Duke përdorur nomogramin e mbylljes, gjejmë dhe, dhe, në fund,.

Dizajni i pajisjes korrigjuese

Kriteret e cilësisë së CU:

1. Besueshmëria;
2. Çmim i ulët;
3. Thjeshtësia e zbatimit të qarkut;
4. Stabiliteti;
5. Imuniteti i ndërhyrjes;
6. Konsumi i ulët i energjisë;
7. Lehtësia e prodhimit dhe funksionimit.

Kufizimet:

1. Nuk rekomandohet instalimi i kondensatorëve ose rezistorëve në një lidhje korrigjuese, vlerësimet e të cilave ndryshojnë nga dy deri në tre renditje të madhësisë.
2. LFC-ja e lidhjeve korrigjuese mund të ketë një gjatësi frekuence jo më shumë se 2-3 dekada, një zbutje në amplitudë jo më shumë se 20-30 dB.
3. Raporti i transferimit të një rrjeti pasiv me katër porta nuk duhet të projektohet më pak se 0.05-0.1.
4. Vlerësimet e rezistencës në lidhjet korrigjuese aktive:

a) në qarkun e reagimit - jo më shumë se 1-1,5 MΩ dhe të paktën dhjetëra kΩ;

b) në qarkun e kanalit të drejtpërdrejtë - nga dhjetëra kOhm në 1 MOhm.

1. Vlerësimet e kondensatorëve: njësi μF - qindra pcFarads.

Llojet e lidhjeve korrigjuese

1. Rrjetet pasive me katër pol ( R - L - C -zinxhirët).

Nëse, atëherë ndikimi i ngarkesës në proceset e informacionit mund të neglizhohet. ...

Sinjali i daljes në këto qarqe është më i dobët (ose i barabartë në nivel) me sinjalin hyrës.

Shembull. Lidhje integro-diferencuese pasive.

ku.

Prevalenca e efektit diferencues sigurohet nëse vlera e zbutjes k<0.5 или иначе.

Meqenëse rezistenca është më e madhja, këshillohet që të filloni llogaritjen e elementeve të qarkut korrigjues me kushtin e dhënë.

Le të shënojmë nga ku;

definoni një parametër të ndërmjetëm =>

pra, k = D.

Impedanca e hyrjes së lidhjes DC,

në rrymë alternative

Kur përputhen rezistencat, kusht i mjaftueshëm për rrymën e vazhdueshme është përmbushja e relacionit

në rrymë alternative.

1. Katërpole aktive.

Nëse fitimi i amplifikatorit është >> 1.

Shembull ... Lidhje reale diferencuese aktive e rendit të parë.

Për më tepër,.

- zgjidhet gjatë vënies në punë (vendosja zero e amplifikatorit).

në rrymë alternative, dhe në rrymë të vazhdueshme rezistenca e hyrjes është.

Rezistenca e daljes së amplifikatorëve operacionalë është dhjetëra ohmë dhe përcaktohet kryesisht nga vlerat e rezistorëve në qarqet e kolektorëve të transistorëve të daljes.

Qarku siguron një prirje jo në të gjithë gamën e frekuencës, por vetëm në një brez të caktuar afër frekuencës së ndërprerjes së sistemit, i cili zakonisht ndodhet në rangun e frekuencave të ulëta dhe të mesme të ACS origjinale. Lidhja ideale thekson fuqishëm frekuencat e larta, në rajonin e së cilës ndodhet spektri i interferencës i mbivendosur në sinjalin e dobishëm, ndërsa qarku real i transmeton ato pa përforcim të konsiderueshëm.

1. Transformatori diferencues.

Rezistenca e qarkut primar të mbështjelljes së transformatorit.

- raporti i transformimit të transformatorit.

Funksioni i transferimit të transformatorit stabilizues në

ka formën,

Ku është induktiviteti i transformatorit në gjendje boshe; ...

1. AC pasiv me katër pol.

Në qarqet AC, mund të përdoren qarqet korrigjuese DC.

Qarku për ndezjen e qarqeve korrigjuese është si më poshtë:

Koordinimi i lidhjeve korrigjuese elementare

Prodhuar nga:

1. Për ngarkesat e lidhjeve aktive (rrymat e ngarkesës së amplifikatorëve nuk duhet të kalojnë vlerat maksimale të lejueshme);
2. Nga rezistenca, dalja - hyrja (në rrymë direkte dhe frekuencën e sipërme të diapazonit të sistemit).

Vlerat e ngarkesës së amplifikatorëve operacional specifikohen në kushtet teknike të aplikimit të tyre dhe zakonisht janë më shumë se 1 kΩ.

Shënim. Shenjë<< означает меньше как минимум в 10 раз.

Kërkesat e amplifikatorit operacional:

1. Fitimi i tensionit.
2. Zhvendosje e vogël e zeros.
3. Impedancë e lartë e hyrjes (100 kOhm - 3 MOhm).
4. Impedancë e ulët e daljes (dhjetëra ohmë).
5. Gama e frekuencës së punës (gjerësia e brezit).
6. Tensioni i furnizimit me energji elektrike + 5V, por jo më pak se 10V.
7. Dizajni (numri i amplifikatorëve në një paketë).

Rregullatorë tipikë

Llojet e rregullatorit:

1. - Rregullatori P (greq. statos - në këmbë; rregullatori statik formon një ligj të rregullimit proporcional);

Me një rritje në k p Gabimi i gjendjes së qëndrueshme zvogëlohet, por zhurma e matjes rritet, gjë që çon në një rritje të aktivitetit të aktivizuesve (ata punojnë në lëvizje), pjesa mekanike konsumohet dhe jeta e shërbimit të pajisjes zvogëlohet ndjeshëm.

Disavantazhet:

● devijimi i pashmangshëm i vlerës së kontrolluar nga vlera e caktuar, nëse objekti është statik;

● reagimi i ngadaltë i rregullatorit ndaj ndikimeve shqetësuese në fillim të procesit kalimtar.

1. - I-kontrollues (integral);
2. - PD-kontrollues (proporcional-diferencial);
3. - PI-kontrollues (proporcional-integral);
4. - Kontrolluesi PID (proporcional-integral-diferencial);

1. Rregullator rele.

Rregullatori i tipit D përdoret në reagime, dhe DI nuk përdoret.

Këta rregullatorë në shumë raste mund të ofrojnëmenaxhim i pranueshëm, i lehtë për t'u vendosur dhe i lirë në prodhim masiv.

Rregullatori i PD

Skema strukturore:

lidhjen e detyruar.

Është funksioni real i transferimit të kontrolluesit të PD.

- ligji rregullativ.

(1) - pa rregullator;

(2) - P-kontrollues;

(3) - kontrollues PD.

Përparësitë e kontrolluesit PD:

1. Marzhi i stabilitetit po rritet;
2. Cilësia është përmirësuar ndjeshëm

rregullimi (luhatja zvogëlohet

Dhe koha e tranzicionit

proces).

Disavantazhet e kontrolluesit të PD:

1. Saktësia e ulët e kontrollit (statika e punës

sistemi origjinal nuk ndryshon kur k p = 1);

1. Ndërhyrja me frekuencë të lartë përforcohet dhe

funksionimi i sistemit është ndërprerë për shkak të ngopjes

amplifikatorë;

1. Vështirë për t'u zbatuar në praktikë.

Zbatimi i kontrollorit të PD

Sinjalet e stimulit dhe reagimit janë të lehta për t'u shtuar.

Nëse ndryshoni shenjat e veprimit të hyrjes dhe reagimet, atëherë një inverter duhet të lidhet me daljen e rregullatorit.

Diodat Zener në reagimin e amplifikatorit operacional janë krijuar për të kufizuar nivelin e sinjalit të daljes në një vlerë të caktuar.

Në qarqet hyrëse dhe ndizen sipas nevojës. Është e dëshirueshme që. Nëse përjashtohet, përforcuesi mund të hyjë në modalitetin e ngopjes për shkak të ndërhyrjes. Janë zgjedhur (vlera deri në 20 kOhm).

Funksioni i transferimit të kontrolluesit sipas kanalit të kontrollit:

kontrollues PI

(Greqisht isos - i lëmuar, dromos - vrapimi; rregullator izodromik)

Në frekuenca të ulëta, efekti integrues mbizotëron (nuk ka gabim statik), dhe në frekuenca të larta, efekti nga (cilësia e procesit kalimtar është më i mirë se me ligjin I të rregullimit).

- ligji rregullativ.

1. - mungesa e një rregullatori;
2. - P-rregullator;
3. - Kontrolluesi PI.

Përparësitë:

1. Lehtësia e zbatimit;
2. Përmirëson ndjeshëm saktësinë e kontrollit në statikë:

Gabimi i gjendjes së qëndrueshme me një veprim konstant të hyrjes është i barabartë me zero;

Ky gabim është i pandjeshëm ndaj ndryshimeve në parametrat e objektit.

disavantazhet : astatizmi i sistemit rritet për njësi dhe, si pasojë, një rënie në kufijtë e qëndrueshmërisë, luhatja e procesit kalimtar rritet dhe rritet.

Zbatimi i kontrolluesit PI

kontrollues PID

Në frekuenca të ulëta mbizotëron efekti integrues dhe në frekuenca të larta efekti diferencues.

- ligji rregullativ.

Kur instalohet kontrolluesi PID, sistemi statik bëhet statik (gabimi statik është zero), por në dinamikë astatizmi hiqet për shkak të veprimit të komponentit diferencues, domethënë përmirësohet cilësia e procesit kalimtar.

Përparësitë:

1. Saktësi e lartë statike;
2. Performancë e lartë;
3. Diferencë e madhe e stabilitetit.

Disavantazhet:

1. E aplikueshme për sistemet e përshkruara

ekuacionet diferenciale të ulëta

rendit kur objekti ka një ose dy shtylla

ose mund të përafrohet me modelin e të dytës

urdhëroj.

1. Kërkesat për cilësinë e menaxhimit janë mesatare.

Zbatimi i kontrolluesit PID

ku, dhe.

Ne përcaktojmë nga LFC e amplifikatorit operacional. Pastaj funksioni i transferimit të kontrolluesit real ka formën.

Në sisteme, kontrolluesi PID përdoret më shpesh.

1. Për objektet me vonesë, pjesa inerciale e të cilave është afër lidhjes së rendit të parë, këshillohet përdorimi i një kontrolluesi PI;
2. Për objektet me vonesë, pjesa inerciale e të cilave është e rregullt, rregullatori më i mirë është një rregullator PID;
3. PID - kontrollorët janë efektivë për sa i përket reduktimit të gabimit të gjendjes së qëndrueshme dhe përmirësimit të formës së përgjigjes kalimtare kur objekti i kontrollit ka një ose dy pole (ose mund të përafrohet nga një model i rendit të dytë);
4. Kur procesi i kontrollit karakterizohet nga dinamikë e lartë, si për shembull, në një sistem automatik të kontrollit të rrjedhës ose presionit, komponenti diferencues nuk përdoret për të shmangur fenomenin e vetë-ngacmimit.

Llogaritja e sistemeve të kombinuara të kontrollit

Të kombinuara- një kontroll i tillë në një sistem automatik, kur, së bashku me një kontroll me unazë të mbyllur nga devijimi, përdoret një pajisje e jashtme kompensuese për vendosjen ose ndikimet shqetësuese.

Parimi i pandryshueshmërisë- parimi i kompensimit të gabimeve dinamike dhe statike pavarësisht nga forma e veprimit të hyrjes përmes kanalit të kontrollit ose kompensimi i veprimit shqetësues.

e pandryshueshme në lidhje me

shqetësimnëse pas përfundimit të kalimtarit,

të përcaktuara nga kushtet fillestare, vlera e kontrolluar dhe gabimi i sistemit nuk janë

varen nga ky ndikim.

Sistemi i kontrollit automatik ështëe pandryshueshme në lidhje me

ndikimi i vendosjesnëse pas përfundimit të procesit kalimtar të përcaktuar nga

kushtet fillestare, gabimi i sistemit nuk varet nga ky efekt.

1. Llogaritja e pajisjeve kompensuese për kanalin e shqetësimit

Lëreni diagramin strukturor të sistemit origjinal të transformohet në formën e treguar

në Fig. 1.

Le të transferojmë pikën e aplikimit të shqetësimit në hyrjen e sistemit (Fig. 2).

Le të shkruajmë ekuacionin për koordinatën e daljes:.

Ndikimi në funksionin e daljes nga ana e shqetësimit f do të mungojë nëse plotësohet kushtipandryshueshmëri absolutesistemet ndaj shqetësimit:

Kusht për kompensimin e plotë të shqetësimit.

Kontrollorët e jashtëm përdoren për të marrë pandryshueshmërinë përgjatë kanalit të shqetësimit me saktësi pasi që rendi i emëruesit është zakonisht më i lartë se rendi i numëruesit.

Shembull ... Lëreni objektin dhe rregullatorin të sillen si lidhje aperiodike. Konstanta më e gjatë kohore zakonisht i përket objektit.

Pastaj

Grafikët në Fig. 3.

Qarku kompensues duhet të ketë veti diferencuese, për më tepër, veti diferencuese aktive në frekuenca të larta (pasi karakteristika është pjesërisht e vendosur mbi boshtin e frekuencës).

Arritja e pandryshueshmërisë absolute është e pamundur, megjithatë, efekti i kompensimit mund të jetë i rëndësishëm edhe me një qark të thjeshtë kompensues që siguron zbatim në një gamë të kufizuar frekuence (në Fig. 3).

Është teknikisht e vështirë dhe jo gjithmonë e mundur të maten shqetësimet, prandaj, gjatë projektimit të sistemeve, shpesh përdoren metoda indirekte të matjes së shqetësimeve.

2. Llogaritja e sistemeve me kompensim gabimi në kanalin e kontrollit

Për këtë sistem, bllok diagrami i të cilit është paraqitur në Fig. 4, marrëdhëniet e mëposhtme janë të vlefshme:

- funksioni i transferimit gabimisht.

Mund të arrijmë kushtin e kompensimit të plotë të gabimit nëse zgjedhim një qark kompensues me parametrat e mëposhtëm:

(1) është kushti i pandryshueshmërisë absolute të sistemit ndaj gabimit në kanalin e kontrollit.

Sistemet e gjurmimit zbatohen si statike. Le të shqyrtojmë një shembull për sisteme të tilla (Fig. 5).

Në frekuenca të larta, diferencimi i rendit të dytë në qarkun kompensues çon në ngopjen e amplifikatorëve në nivele të larta zhurme. Prandaj, kryhet një zbatim i përafërt, i cili jep një efekt të prekshëm të rregullimit.

Sistemet astatike karakterizohen nga një faktor cilësie - një raport ingranazhi k përcaktuar në = 1 dhe  = k.

Nëse k = 10, atëherë gabimi është 10%, pasi

Sistemi i cilësisë së ulët (fig. 6).

Ne prezantojmë një qark kompensues me një funksion transferimi

Një takogjenerator mund të shërbejë si qark i tillë nëse

Hyrja eshte mekanike. Implementimi i Sistemit Q të ulët

E thjeshtë.

Le të marrim nga kushti (1).

Pastaj, duke pasur një sistem me astatizëm të rendit të parë, marrim një sistem me

astatizëm i rendit të dytë (Fig. 7).

Gjithmonë Y mbetet prapa sinjalit të kontrollit; duke hyrë, zvogëlojmë gabimin. Zinxhiri i kompensimit nuk ndikon në stabilitet.

Si rregull, lidhja kompensuese duhet të ketë veti diferencuese dhe të zbatohet duke përdorur elementë aktivë. Përmbushja e saktë e kushtit të pandryshueshmërisë absolute është e pamundur për shkak të papërshtatshmërisë teknike të marrjes së një derivati ​​më të lartë se rendi i dytë (një nivel i lartë zhurme futet në qarkun e kontrollit, kompleksiteti i pajisjes kompensuese rritet) dhe inercisë së pajisje reale teknike. Numri i lidhjeve aperiodike në pajisjen kompensuese është projektuar të jetë i barabartë me numrin e lidhjeve elementare të detyruar. Konstantat kohore të lidhjeve aperiodike llogariten sipas gjendjes së lidhjeve në intervalin thelbësor të frekuencës, d.m.th.

Parimi i ndërtimit të një ACS me shumë qark me kontrollues kaskadë quhetparimi i rregullimit vartës.

Sinteza e një ACS të kontrollit skllav me dy ose më shumë sythe kryhet nga optimizimi sekuencial i sytheve, duke filluar nga ai i brendshëm.

∆θ ,

breshër

∆ L,

dB

W dhe (p)

W A1 (p)

1 / T f

1 / T 0

Punime të tjera të ngjashme që mund t'ju interesojnë.Wshm>
2007.		Mënyra dinamike e sistemeve të kontrollit automatik	100.64 KB
	Mënyra dinamike e ACS. Ekuacioni i dinamikës Modaliteti i gjendjes së qëndrueshme nuk është tipik për ACS. Kështu, mënyra kryesore e funksionimit të ACS konsiderohet të jetë një mënyrë dinamike e karakterizuar nga rrjedha e proceseve kalimtare në të. Prandaj, detyra e dytë kryesore në zhvillimin e një ACS është të analizojë mënyrat dinamike të funksionimit të ACS.
12933.		SINTEZA E SISTEMEVE TË KONTROLLIT DISKRETE	221,91 KB
	Problemi i sintezës së pajisjeve të kontrollit dixhital Në ato raste kur një sistem diskret me qark të mbyllur i përbërë nga elementë funksionalisht të nevojshëm është i paqëndrueshëm ose treguesit e tij të cilësisë nuk plotësojnë ata që kërkohen, problemi i korrigjimit të tij ose problemi i sintezës së një pajisjeje kontrolli. lind. Aktualisht, mënyra më racionale për të ndërtuar pajisje kontrolli është përdorimi i kompjuterëve të kontrollit ose kompjuterëve dixhitalë të specializuar CV -...
2741.		SINTEZA E SISTEMEVE TË KONTROLLIT ME FEEDBACK	407.23 KB
	Le të ndërtojmë karakteristikat kalimtare dhe të frekuencës së modelit të vazhdueshëm dhe diskret: Fig. Përgjigja kalimtare e një sistemi të vazhdueshëm Fig. Përgjigja kalimtare e një sistemi diskret Fig. Karakteristikat e frekuencës së një sistemi të vazhdueshëm Fig.
3208.		Bazat e analizës dhe ndërtimit të sistemeve të kontrollit automatik	458,63 KB
	Për një objekt të caktuar dinamik, zhvilloni në mënyrë të pavarur ose merrni nga literatura një diagram të një sistemi kontrolli automatik që funksionon në parimin e devijimit. Zhvilloni një version të një sistemi të kombinuar duke përfshirë sythe kontrolli për devijime dhe për shqetësime.
5910.		Sisteme të kontrollit automatik me kompjuterë dixhitalë	928,83 KB
	Gjatë dy dekadave të fundit, besueshmëria dhe kostoja e kompjuterëve dixhitalë është përmirësuar ndjeshëm. Në këtë drejtim, ato përdoren gjithnjë e më shumë në sistemet e kontrollit si rregullatorë. Për një kohë të barabartë me periudhën e kuantizimit, kompjuteri është në gjendje të kryejë një numër të madh llogaritjesh dhe të gjenerojë një sinjal dalës, i cili më pas përdoret për të kontrolluar objektin.
5106.		Llojet kryesore të hulumtimit të sistemeve të menaxhimit: marketing, sociologjik, ekonomik (tiparet e tyre). Drejtimet kryesore të përmirësimit të sistemeve të kontrollit	178,73 KB
	Në kushtet e dinamizmit të prodhimit dhe strukturës shoqërore moderne, menaxhimi duhet të jetë në një gjendje zhvillimi të vazhdueshëm, i cili sot nuk mund të sigurohet pa hulumtuar mënyrat dhe mundësitë e këtij zhvillimi.
14277.		Hyrje në analizën, sintezën dhe modelimin e sistemeve	582,75 KB
	Në mënyrë strikte, ekzistojnë tre degë të shkencës që studiojnë sistemet: sistemologjia, teoria e sistemeve, e cila studion aspektet teorike dhe përdor metoda teorike, teoria e informacionit, teoria e probabilitetit, teoria e lojës, etj. Organizimi i një sistemi shoqërohet me praninë e disa shkaqeve. marrëdhëniet në këtë sistem. Organizimi i sistemit mund të ketë forma të ndryshme, për shembull, biologjike, informative, ekologjike, ekonomike, sociale, kohore, hapësinore dhe përcaktohet nga marrëdhëniet shkakësore në materie dhe shoqëri. Ju ...
5435.		Përmirësimi i sistemit të kontrollit automatik të procesit të trashjes së llumit	515.4 KB
	Granulat Uralkali eksportohen kryesisht në Brazil, SHBA dhe Kinë, ku ato përdoren më pas ose për aplikim të drejtpërdrejtë në tokë ose të përziera me plehra azotike dhe fosforike.
20340.		ANALIZA DHE SINTEZA E SISTEMIT TË KONTROLLIT NË NDËRMARRJE	338,39 KB
	Përmirësimi i sistemit të menaxhimit, si dhe praktika aktuale e menaxhimit në kushtet moderne, tregojnë një problem akut të nevojës për një qasje kërkimore si për menaxhimin, një ndërmarrje, ashtu edhe për përmirësimin dhe zhvillimin e tij.
1891.		Sinteza e një ligji të kontrollit modal diskret me metodën e L.M. Bojçuk	345,04 KB
	Duke përdorur funksionin W (z), bëni një përshkrim të një objekti diskret në hapësirën e gjendjes. Kontrolloni plotësimin e kushteve të kontrollueshmërisë dhe vëzhgueshmërisë së këtij objekti.

Problemet e sintezës. Detyrat e sintezës ACS janë të përcaktojnë pajisjen e kontrollit në formën e përshkrimit të saj matematikor. Në këtë rast konsiderohet se është dhënë objekti i kontrollit, dihen kërkesat për saktësinë dhe cilësinë e kontrollit, dihen kushtet e funksionimit, duke përfshirë karakteristikat e ndikimeve të jashtme, kërkesat për besueshmërinë, peshën, përmasat etj. janë të njohura. sinteza - krijimi i një pajisjeje kontrolli në një gjendje të njohur. Detyra sinteze - detyra në optimale. Një numër i madh kërkesash dhe shumëllojshmëria e tyre bën të mundur formimin e një kriteri të unifikuar të optimalitetit dhe zgjidhjes së problemit të sintezës, si problem i besueshmërisë së këtij ekstremi. Prandaj, sinteza ndahet në një sërë fazash dhe në secilën fazë zgjidhet një pjesë e problemeve të sintezës (një aspekt i veçantë).

Metoda e frekuencës së sintezës së pajisjeve korrigjuese. Më e zakonshme është metoda e frekuencës së sintezës së pajisjeve korrigjuese duke përdorur LFC. Ai kryhet si më poshtë: LAFC-ja e dëshiruar është ndërtuar në bazë të kërkesave për saktësinë dhe cilësinë e procesit kalimtar. Kjo karakteristikë e dëshiruar krahasohet me atë të sistemit të pakorrigjuar. Si rezultat i krahasimit, përcaktohet funksioni i transferimit të pajisjes korrigjuese. Më pas ndërtohet karakteristika fazore-frekuencë dhe me ndihmën e saj përcaktohen kufijtë e përftuar të qëndrueshmërisë në amplitudë dhe fazë.

Formimi i LF nga LFC e dëshiruar. Kërkesat e saktësisë mund të formohen në mënyra të ndryshme.

1. Le të jepet frekuenca dhe amplituda e punës ( p dhe a p) dhe të shtohet gabimi i lejuar A  = .

Për rajonin me frekuencë të ulët, ku W (j) > 1

mund të shkruhet: 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 /  shtoni

3. Për sistemet statike vendoset shpejtësia e ndryshimit të sinjalit hyrës

Nëse ndikimi specifikohet si një ndryshim me një normë konstante, atëherë përdoren koeficientët:

k - koeficienti i transmetimit në frekuencën e funksionimit

Në këtë rast, përgjigja e frekuencës duhet të kalojë mbi pikën 20 lgk

Formimi i mesit të LAFC-së së dëshiruar.

Mesme - pjesa është formuar në bazë të kërkesave për cilësinë e tranzicioneve.

Le të jepet pranueshmëria e tejkalimit  dhe koha e procesit tp. Për të përcaktuar frekuencën e ndërprerjes nga këto të dhëna, ne përdorim grafikun:

NS ri = 20% 

atëherë ato përputhen.

Prandaj, pjesa me frekuencë të lartë të LAFC nuk luan një rol të rëndësishëm në cilësi

e marrim njësoj si nga pjesa e pandryshueshme.

Thelbi i sintezës së pajisjeve korrigjuese serike dhe paralele

Ato janë të këmbyeshme, kështu që ne do të shqyrtojmë vetëm ato vijuese.

Ne besojmë se përgjigja e dhënë e frekuencës ndryshon nga ajo e dëshiruara, është e nevojshme të para-t shpejtësia e transferimit dhe para f-Iu KU, e cila do të siguronte vetitë e dëshiruara të sistemit.

Le të jetë k> k 0

Distanca midis W / o dhe W o - 20 lgk k - koeficienti i amplifikimit të KU

për të gjetur W k, kombinoni në një grafik përgjigjen e frekuencës për W dhe për W / o

Procedura e përgjithshme për sintezën me faza të një ACS lineare.

Faza 1. Përcaktimi i rendit të astatizmit dhe koeficienti i transmetimit të sistemit, Këto parametra gjenden në bazë të kërkesave për saktësi në mënyrën e vendosur nën veprimin determinist. Nëse koeficienti i transmetimit të sistemit, i cili përcaktohet nga madhësia e astatizmit, rezulton të jetë shumë i madh, gjë që e bën të vështirë stabilizimin e sistemit, këshillohet të rritet renditja e astatizmit dhe në këtë mënyrë të zvogëlohet gabimi statik në zero. , pavarësisht nga koeficienti i transmetimit të sistemit. Nëse futet astatizmi, atëherë në këtë rast koeficienti i transferimit të sistemit zgjidhet bazuar vetëm në konsideratat e detajeve dhe cilësisë së proceseve kalimtare. Në të njëjtën fazë, zgjidhet çështja e zbatimit të veprimeve bazuar në shqetësimin kryesor. Futja e korrigjimit të shqetësimit është e përshtatshme nëse ekziston mundësia e ndryshimit të këtij shqetësimi, dhe futja e një korrigjimi të shqetësimit lejon thjeshtimin e strukturës së lakut të mbyllur.

Faza 2. Përkufizimi i kryesorit, d.m.th. pjesë jo e ndryshueshme e sistemit. Gjatë dizajnimit të një sistemi, zakonisht disa nga lidhjet në sistem negociohen ose përcaktohen. Kjo përfshin një objekt kontrolli dhe gjurmimi me një objekt pajisjeje (aktivizues, element sensor, etj.).

Megjithatë, këto lidhje duhet të plotësojnë kërkesat për saktësi dhe shpejtësi. Shpesh gjatë projektimit vendosen lidhje të tjera: konvertues, amplifikues, pajisje llogaritëse. Tërësia e elementeve të njohur përbën shtyllën kurrizore të diagramit strukturor të sistemit (ndryshe quhet pjesa kryesore ose jo e ndryshueshme e sistemit)

Faza 3. Përzgjedhja e korrigjimit dhe hartimi i pjesës strukturore të skemës ACS. Nëse kërkesat për cilësinë e proceseve kalimtare dhe saktësinë nuk janë të larta, atëherë zgjedhja e lidhjeve korrigjuese dhe parametrave të ndryshueshëm kryhet sipas kushtit të sigurimit të stabilitetit të sistemit dhe në të njëjtën kohë përpjekjes për të marrë stabilitetin më të madh të mundshëm. kufijtë. Pas zgjedhjes së një pajisjeje korrigjuese, vlera e parametrave të ndryshëm zgjidhet bazuar në kërkesat për saktësinë dhe cilësinë e proceseve kalimtare. Nëse kërkesat për cilësinë e kalimtareve dhe saktësinë janë mjaft të larta, atëherë pajisjet korrigjuese zgjidhen në bazë të kërkesave për cilësinë e kalimtareve dhe saktësinë. Pajisjet korrigjuese zgjidhen në atë mënyrë që para së gjithash të sigurojnë ato kërkesa për cilësinë e kontrollit, të cilat janë më të rrepta.

Pasi të përzgjidhet korrigjimi, paraqitet plotësimi i kërkesave të tjera për sistemin dhe saktësohet korrigjimi. Nëse aplikojmë një korrigjim sekuencial, atëherë përgjigja e gjetur e frekuencës do të jetë përgjigja e frekuencës së pajisjes korrigjuese. Funksioni i transferimit të pajisjes korrigjuese përcaktohet prej tij. Nëse supozohet të aplikojë reagime korrigjuese, atëherë funksioni i transferimit të tij gjendet nga funksioni i transferimit të pajisjes korrigjuese sekuenciale. Nëse korrigjimet sekuenciale dhe paralele përdoren njëkohësisht, atëherë funksioni i transferimit të pajisjes korrigjuese sekuenciale së pari nxirret nga funksioni i transferimit të pjesës së ndryshueshme dhe më pas pjesa e mbetur korrigjohet si pajisje korrigjuese paralele.

Faza 4. Ndërtimi i procesit kalimtar. Ata përpiqen të marrin parasysh të gjitha thjeshtimet që janë bërë në fazat e mëparshme.