Модели статики. Понятие о линейных элементах. Линеаризация реальных элементов САР, её способы и предпосылки.
Модели статики. Понятие о линейных элементах. Линеаризация реальных элементов САР, её способы и предпосылки. - раздел Образование, Основные понятия и определения
Статикой Называется Установившийся Режим Звена Или Системы, П...
Статикой называется установившийся режим звена или системы, при котором входной и выходной сигналы звена (или системы) постоянны во времени.
Поведение звена (системы) в статике наглядно отражается его статическойхарактеристикой, под которой понимается зависимость между установившимися значениями выходной и входной величин.
yвых. уст. = f(xвх. уст.)
По виду статической характеристики различают линейные и нелинейные звенья. Статическая характеристика линейного звена представляет собой уравнение прямой линии:
yвых= kxвх+ yo ,
где k= tgα
Звенья, статические характеристики которых не являются прямыми линиями, называются нелинейными.
В основном все звенья в природе являются нелинейными.
Вопрос линейности статических характеристик имеет чрезвычайно важное значение. Дело в том, что в динамике САР описываются дифференциальными уравнениями. И если в САР входит нелинейное звено, дифференциальное уравнение получается нелинейным. Решение нелинейных дифференциальных уравнений – процесс трудоёмкий и сложный. Поэтому на практике нелинейные элементы заменяют их линейными моделями для облегчения их описания. Этот процесс называется линеаризацией. Итак, линеаризация нелинейного звена – замена его линейной моделью с сохранением основных свойств нелинейного звена. Простейшими методами линеаризации являются метод касательной, метод секущей и кусочно–линейная линеаризация.
При линеаризации касательной полагают, что в процессе работы объекта рабочая точка статической характеристики будет совершать лишь незначительные колебания вокруг номинального режима и, следовательно, характеристику можно заменить касательной к характеристике в точке А (системы стабилизации).
Для получения уравнения касательной перенесем начало координат в точку А и запишем уравнение касательной в отклонениях от точки номинального режима:
Dу = kDх
Величина - отношение выходной величины к входной – статический коэффициент передачи. Для нелинейных звеньев “к” – величина не постоянная и зависит от положения рабочей точки А.
Метод секущей, может быть, применим к объектам, имеющим нелинейную статическую характеристику, кососимметричную относительно начала координат.
Характеристику такого типа можно заменить линейной секущей АА, причём провести её нужно так, чтобы ошибки ∆ 1, ∆ 2, ∆ 3, ∆ 4были минимальными.
Принципы регулирования.
В зависимости от способов формирования регулирующего воздействия различают следующие принципы регулирования:
- принцип по возмущению;
- принцип по отклонению регулируемой величины
Элементы линейной теории автоматического регулирования
После выбора элементов функциональной схемы требуется произвести ее расчет с целью обеспечения заданных показателей качества работы САР. Этим занимается линейная теория автоматическ
Последовательное соединение звеньев.
При последовательном соединении выходная величина каждого предшествующего звена является входным воздействием последующего звена.
&nb
Параллельное соединение звеньев.
При параллельном соединении на вход всех звеньев подается один и тот же сигнал, а выходящие величины алгебраически складываются:
Звено, охваченное обратной связью.
Звено охвачено обратной связью, если его выходной сигнал через какое-либо другое звено подается на выход.
Физическое и математическое определение устойчивости.
Система автоматического регулирования называется устойчивой, если после снятия возмущающего воздействия, которое вывело её из состояния равновесия, она вновь возвращается в состояние равновесия. Ес
Алгебраический критерий Гурвица.
Алгебраические критерии устойчивости позволяют судить об устойчивости системы по коэффициентам характеристического уравнения.
Система автоматического регулирования устойчива, если все коэф
Частотный критерий Михайлова.
Частотные критерии устойчивости позволяют судить об устойчивости систем автоматического управления по виду их частотных характеристик.
Пусть характеристическое уравнение системы имеет вид:
Частотный критерий Найквиста.
Этот критерий позволяет судить об устойчивости замкнутых САР по амплитудно-фазовой характеристике разомкнутой САР.
Замкнутая САР устойчива, если устойчива разомкнута
Преобразовательные элементы.
Корректирующие устройства систем регулирования осуществляют преобразование сигнала управления. С этой целью их составляют из элементов, которые удобно называть преобразовательными. Используются эле
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов