Моделирование исследуемой системы

ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

Наилучшее УПРАВЛЕНИЕ И

Рациональные МЕХАТРОННЫЕ СИСТЕМЫ.

Методические указания по проведению лабораторных работ

для студентов очногообучения

по направлению 160400 «Системы управления движением и навигация»,

специальности 160403 «Системы управления летательными аппаратами» и

направлению 220400 «Мехатроника и робототехника»,

специальности 220401 «Мехатроника»

Тула 2008

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Лучшая по быстродействию система второго порядка

Цель работы: знакомство с синтезом хорошей системы, моделирование хорошей Моделирование исследуемой системы САР на ЭВМ.

Задание: Для объекта

(1)

выполнить синтез хорошей по быстродействию системы автоматического регулирования по отношению к входным сигналам линейного типа, другими словами предполагая, что система отрабатывает произвольные входные сигналы из класса линейных:

,

где g1 и g2 – произвольные числа.

Полученную аналитически (в виде формулы) синтезирующую функцию нужно ввести в цифровую Моделирование исследуемой системы модель системы регулирования и потом промоделировать процесс отработки линейного входного сигнала в приобретенной модели хорошей по быстродействию системы регулирования.

Теоретические сведения.

Синтез рационального управления обычно осуществляется в пространстве ошибок. Потому, поначалу введем в рассмотрение ошибку слежения:

.

Разумеется, что .

В ошибках уравнение (1) воспримет вид:

. (2)

В согласовании с математической теорией хороших процессов Моделирование исследуемой системы (непосредственно, с аксиомой о числе переключений, которая применима для системы (2), характеристический полином, который имеет кратный нулевой корень − действительный) среднее по быстродействию управление системой (2) является релейным, при этом допускается только одно переключение релейного сигнала управления (с +А на –А либо с –А на +А). Отсюда следует, что в каноническом Моделирование исследуемой системы фазовом пространстве, координатами которого являются , существует линия переключения L1, по одну сторону от которой среднее управление u = +A , а по другую u = – A. Линия представляет собой вероятный последний участок движения (рис. 1) фазовой точки системы (2). Она находится в итоге решения в оборотном времени уравнения (2) при нулевых исходных критериях, т Моделирование исследуемой системы.е. При u = +A уравнение (2) определяет линию , а при u = – A – линию .

Рис. 1.

Пусть линия L1 описывается уравнением . Тогда разумеется, лучший закон управления задается равенством:

(на линию фазовая точка попадает при управлении u = – A, а на линию – при управлении u = +A).

Порядок выполнения работы.

Расчетная часть

1. Высчитать линию переключения L Моделирование исследуемой системы1.

2. Создать структурную схему хорошей системы автоматического регулирования.

Моделирование исследуемой системы

1. Создать динамическую модель исследуемой системы в среде SIMULINK.

2. Провести моделирование для начальных данных:

А = 10;

для объекта - последующие варианты для значений g1 и g2 :

1) g1= 0 , g2 = +10

2) g1= 0 , g2 = -10;

3) g1= +10 , g2 = -10;

4) g1= +10 , g2 = +10;

5) g1= -10 , g2 = -10;

6) g1= -10 , g2 = +10.

3. Снять графики переходных процессов в Моделирование исследуемой системы хорошей системе автоматического регулирования у(t), y0(t), , также фазовые линии движения в пространстве ошибок.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Расчет полосы переключения L1.

2. Структурную схему хорошей системы автоматического регулирования.

3. Схему моделирования в системе SIMULINK.

4. Графики переходных процессов в хорошей системе автоматического регулирования: у(t), y0(t), , также Моделирование исследуемой системы фазовые линии движения в пространстве ошибок.

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте аксиому о числе переключений.

2. В чем причина дополнительного переключения релейного элемента при цифровом моделировании хорошей системы?

Библиографический перечень:

1. Иванов В.А., Фалдин Н.В. Теория хороших систем автоматического управления. – М.: Наука. 1981. – 331 с.

2. Фалдин Н.В. Конспект лекций по курсам: «Оптимизация систем Моделирование исследуемой системы управления», «Оптимальное управление и рациональные мехатронные системы».

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2


modelirovanie-adaptivnoj-cenovoj-politiki-pri-realizacii-processov-situacionnogo-upravleniya-v-dilerskoj-seti-predpriyatij-avtomobilnoj-promishlennosti.html
modelirovanie-cenoobrazovaniya-v-monopolii.html
modelirovanie-dinamiki-chislennosti-populyacii-s-vozrastnoj-i-polovoj-strukturoj-i-optimizaciya-promisla.html