Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

СЪВРЕМЕННИ СРЕДСТВА ЗА РЕШЕНИЕ НА ПРОБЛЕМИТЕ НА ТЕОРИЯТА НА АВТОМАТИЧНАТА РЕГУЛИРАНЕ

Развитието на компютърната технология позволи да се използват ефективно математически методи, известни повече от половин или един век, за да се решат числено системите от диференциални уравнения. Когато това се постигне, точността на изчисленията в много случаи надвишава изискваното. Много е удобно да се организира въвеждането на данни и интерпретирането на резултатите. Сред средствата, които е удобно да се прилагат конкретно към проблемите на теорията на автоматичното управление, са следните.

1. HP VEE за среда за програмиране на Windows (среда за визуално инженерство Hewlett-Packard) и нейното развитие - среда VEE PRO. Те се отличават с широк спектър от софтуер, разширени сервизни възможности и позволяват на потребителя да проектира програми чрез свързване на стандартни пиктограми от фондовете на системната библиотека помежду си и да представя данните във форма естествена за инженерни и научни изследвания. На фиг.6.1 е показан пример за модел за решаване на проблема за анализ на системата "обект-ПИД-контролер".

Фигура 6.1. Модел на PID контролер в среда на HP VEE.

Когато се работи в тази среда, има някои трудности, ако проблемът се разглежда като система с обратна връзка, която обаче се преодолява чрез натрупване на опит.

2. Пакет от математически програми Maple 6 и неговото развитие. Тя позволява, в допълнение към много други неща, да решава проблеми в символична форма (ако такива решения са възможни), което е много важно, например при намирането на трансферната функция на система от връзки. Писането на програми на езика на този пакет е възможно най-близко до традиционните математически изрази. Програмата за помощ на потребителите, съдържаща много примери, е много добре проектирана. По-долу е дадена програма за решаване на задачата за анализ на САР от 4 поръчки с ПИД-контролер с междинни резултати за намиране на трансферната функция на САР от смущенията, а на Фиг. 6.2 - резултатите от решението (графики на преходни процеси). По-долу е показана програмата за някаква нелинейна система от 3 порядъка, а на фиг.6.3 - преходни в нея.

SAR 4 С ПИД-РЕГУЛАТОР

Диференциални уравнения

OR (T0p + 1) Y = KxX-KzZ

SE (T22p ^ 2 + T1p + 1) X1 = -Y

IM + PO pX = Kp * pX1 + KiX1 + Kdp ^ 2X1

Функции за прехвърляне

> рестартиране; Wx: = Kx / (T0 * p + 1): Wz: = - Kz / (T0 * p + 1): W1: = 1 / (T22 * p ^ 2 + T1 * p + 1): W2: = Ki / p + Kp + Kd * p: Wp: = W1 * W2: wc: = Wz / (1 + Wx * Wp); s: = опростяване (wc): Ws: = събиране (s), p);

>

с (графики): T0: = 1: Kx: = 1: Kz: = 1: T22: = 0.05: T1: = 0.2: Kp: = 2.0: Ki: = 2: Kd: = 0.5: sys: = T0 * diff (y (t), t) + y (t) = kx * x (t) -Kz * 1 (t), t22 * diff (x1 (t), t $ 2) + t1 * diff (x1 (t) , t) + x1 (t) = - y (t), diff (x (t), t) = Kp * diff (x1 (t), t) + Ki * x1 (t) + Kd * diff (x1 ( t), t $ 2): fcns: = {y (t), x1 (t), x (t)}: p: = dsolve ({sys, y (0) = 0, x1 (0) = 0, D (x1) (0) = 0, x (0) = 0}, fcns, тип = число, метод = rkf45): odeplot (p, [[t, x (t)], [t, x1 (t)] , [t, 0 (t)], [t, y (t)], [t, 1 (t)]], 0..10, дебелина = 1, numpoints = 101, цвят = черно, етикети = [t , y]);

>

Фигура 6.2. Преходни процеси в ATS 4 ред.

> рестартиране;

> с (графики): a: = 0.15: c: = 0.5: b: = a + c: T0: = 2: T1: = 0.2: Tc: = 0.25: Kx: = 2: Kp: = 5: pn: = 501: z (t): = 0.25 (t): e (t): = x1 (t) -x (t): f (t): = на парчета (e (t) <- b, -c, e (t)> = - b и e (t) <- a, c * (e (t) + a) / (ba), e (t)> = - a и e (t) <a, 0, e (t)> = a и e (t) <b, c * (e (t) -a) / (ba), c): sys: = T0 * diff (y (t), t) + y (t = Kx * x (t) -z (t), T1 * diff (x1 (t), t) + x1 (t) = - Kp * y (t), Tc * diff (x (t), t) = f (t): fncs: = {y (t), x1 (t), x (t)}: p: = dsolve ({sys, y (0) = 0, x1 (0) = 0, x ( 0) = 0}, fncs, type = numeric, method = rkf45): odeplot (p, [[t, y (t)], [t, x1 (t)], [t, z (t)], [ t, x (t)], [t, e (t)], [t, f (t)], 0..10, numpoints = pn, етикети = [t, y, x1, z, x, (x1-x), f "], дебелина = 2, заглавие =` червено = y, зелено = x1, жълто = z, синьо = x, магента = (x1-x), аквамарин = f ');

Внимание, промяната на името е променена

Фигура 6.3. Преходни процеси в нелинейни SAR.

3. MATLAB математически пакет, започващ от версия 6. \ t Изключително мощен инструмент за решаване на огромна гама от задачи. Съдържа в своя състав пакет SIMULINK, специализиран за решаване на проблеми на автоматичното управление. Пакетът SIMULINK разполага с обширна библиотека от елементи на системата за автоматизация, включително линейни и нелинейни, непрекъснати и дискретни елементи. Решаването на проблема се свежда до конструирането на структурната схема на системата, посочване на параметрите на отделните елементи, избора на предпочитаната опция за показване на резултатите и стартиране на изчислението. Пакетът съдържа меню с методи за числено решение, което позволява автоматичен избор на стъпка (константа или променлива). Гарантираната относителна грешка на решението е 1 * 10 -14 . Има усъвършенствана помощна структура. Капацитетът на пакета SIMULINK, който притежава автономност на работа, без консултантска документация, е около 200 мегабайта.

Фиг. 6.4 показва структурата, набрана за изследване на работата на системата за регулиране на скоростта на въртене на вала на главния морски дизелов двигател в условията на морските вълни за две различни схеми за включване на регулатора: максимален и изцяло режим.

Фигура 6.4. ATS модели с регулатори,

включени в различни схеми.

Резултатите от решението (графики на процесите) се показват във формата, предпочитана от изследователя, например, по същия начин, както в средата на Maple. В същото време има възможности за много гъвкави промени в мащаба в широк диапазон.

Препоръчителна литература

1. Бесекерски В.А., Попов Е.В. Теория на системите за автоматично управление. М .: Наука, 1972. - 767 p.

2. Воронов А.А. Основи на теорията на автоматичното управление. Част 1. \ T М .: Енергия, 1965. - 396 с.

3. Воронов А.А. Основи на теорията на автоматичното управление. Част 2. \ T М .: Енергия, 1966. - 384 с.

4. Gitis E.I., Данилович Г.А., Самойленко В.И. Техническа кибернетика. М .: Съветско радио, 1969. - 486 с.

5. Ed. Пономарева В.М. и Литвинова А.П. Основи на автоматичното регулиране и контрол. М .: Висше училище, 1974.- 439 с.

6. Ed. Солодовникова В.В. Техническа кибернетика. Книга 1.- 768 стр., Книга 2. - 679 стр., Книга 3, Част 1.- 607 стр., Част 2.- 367 p. М .: Машиностроение, 1967 - 1968.

7. Юревич Е.И. Теорията на автоматичното управление. Л .: Енергия, 1975. - 404 с.





Вижте също:

Дискретни функции, техните различия и суми.

Дискретна трансформация на Лаплас и z-трансформация.

Обект на регулиране.

Принципи на автоматичното управление.

ЛИНЕЙНИ АВТОМАТИЧНИ СИСТЕМИ

Връщане към съдържанието: АВТОМАТИЧНА ТЕОРИЯ ЗА РЕГУЛИРАНЕ

2019 @ ailback.ru