|
Рефераты Главная Биология Биржевое дело Ботаника и сельское хоз-во Политология Религия Социология Авиация и космонавтика История Кибернетика Рефераты по рекламе Рефераты по физике Биология и химия Языкознание филология Издательское дело иполиграфия Рефераты по краеведениюи этнографии Рефераты по экономике Рефераты по москвоведению Рефераты по экологии Рефераты по физкультуреи спорту Топики по английскомуязыку |
Курсовая: Системы стабилизации и ориентацииКурсовая: Системы стабилизации и ориентацииРеферат В данном курсовом проекте изучаются методы анализа и синтеза систем стабилизации и возможность применения для этого математического пакета MAPLE V. Разработана библиотека процедур, позволяющая облегчить работу студентов при выполнении курсового проекта по дисциплине «Системы стабилизации и ориентации». Пояснительная записка содержит 36 листов, 3 приложения и 7 рисунков. Содержание
Введение1 Обзор литературы1.1Получение дискретной модели непрерывной системы... 1.2Передаточные функции непрерывных и дискретных систем....................... 1.3 Частотные характеристикинепрерывных и дискретныхсистем.............................................................. 1.4 Анализ устойчивости непрерывных и дискретныхсистем....................................................... 1.5Синтез цифровых систем управления по желаемым частотнымхарактеристикам разомкнутой системы......... 2 Разработкабиблиотеки процедур в среде Maple 2.1 Получение дискретной модели непрерывной системы........ 2.1.1Процедура diskretA........................................................ 2.1.2 Процедура diskretB........................................................ 2.2 Получение матрицы передаточных функций...... 2.2.1 Процедура permatr......................................................... 2.3 Построение частотных характеристик дискретной и непрерывной систем................. 2.3.1 Процедураafch................................................................ 2.3.2 Процедура lach................................................................ 2.3.3 Процедура lfch................................................................ 2.4 Анализ устойчивости дискретной и непрерывной систем 2.4.1 Процедура klark.............................................................. 2.4.2 Процедура gurvitz........................................................... 2.4.3 Процедура ust.................................................................. 2.5 Синтез дискретных систем 2.5.1 Процедура sintez1........................................................... 2.5.2 Процедура sintez2........................................................... 3 Апробация библиотеки процедур SSO..................................... Заключение................................................................... ................... Список литературы................................................................... ...... Введение В настоящее время в промышленности и сельском хозяйстве применяются десятки тысяч систем автоматического регулирования (САР), которые обеспечивают высокую эффективность производственных процессов. Поэтому теория автоматического регулирования изучается во всех высших учебных заведениях в качестве одной из базовых дисциплин. На её основе в дальнейшем читаются такие курсы, как теория автоматического управления, автоматизированные системы переработки информации, управление технологическими и организационно- экономическими процессами, теория автоматизированного проектирования систем и их математическое обеспечение, а также целый ряд дисциплин специального назначения. Объекты и устройства систем регулирования отличаются по своей физической природе и принципам построения, поэтому проектировщику необходимо не только иметь хорошую подготовку в области механики, электроники, электротехники и вычислительной техники, но и уметь учитывать специфические особенности объекта. С целью овладения практическими навыками использования методов теории автоматического регулирования будущие специалисты в процессе обучения выполняют домашние задания, курсовые и дипломные работы по проектированию систем управления конкретными объектами. Трудность выполнения проектных работ в значительной степени определяется сложностью математического аппарата, используемого при описании объектов и систем автоматического регулирования. Поэтому для облегчения решения задач теории автоматического регулирования имеет смысл создание процедур, реализующих ряд алгоритмов проектирования систем. Они позволяют формировать обобщенные модели элементов в дискретной форме и матрицы передаточных функций; строить амплитудно-фазовые частотные характеристики (в обычном и логарифмическом масштабах) и др. 1 Обзор литературы 1.1 Получение дискретной модели непрерывной системы При проектировании непрерывных, дискретно-непрерывных и дискретных САР необходимо располагать математической моделью элемента (объекта). При высоких порядках моделей удобно пользоваться уравнениями, составленными во временной области и записанными в векторно-матричной форме. Рассмотрим одну из наиболее часто встречающихся форм представления многоконтурных стационарных линейных элементов (объектов). При этом будем считать, что в линейный объект регулирования после ряда преобразований входят лишь две матрицы: А и В. Тогда эту форму представления стационарного объекта можно записать в виде векторно-матричного уравнения где у и u - векторы размерностей (n ´ 1) и (m ´ 1); А и В - матрицы размерности (n´ n) и (n´ m). С целью использования одинаковой формы описания объектов непрерывных, дискретно-непрерывных и дискретных САР пользуются теорией спектрального разложения матриц, которая с помощью специально созданных алгоритмов позволяет получать единые математические модели в дискретной форме. К основному преимуществу такого подхода следует отнести возможность представления моделей с использованием матриц до 50-80-го порядков, без существенного понижения точности спектрального разложения матриц. Рассмотрим алгоритмы, с помощью которых составляются дискретные модели многомерных объектов, описываемых типовым векторно-матричным уравнением (1.1). Аналитическое решение этого уравнения при начальных условиях y(t0 ) имеет вид В моменты времени t=кT0 и t=(к+1)Т0 состояние объекта ук+1 связано с предыдущим состоянием у к соотношением где Математические зависимости для алгоритмов дискретных моделей можно составить с тремя типами экстраполяторов. Самая простая дискретная модель может быть получена, если положить, что внутри интервала квантования сигнала, и (t) экстраполируется по одной точкеступеньки со значениями ик , т.е. перед объектом включен экстраполятор нулевого порядка Э0. В этом случае соотношение (1.3) можно представить в виде ук+1=Фук+Fик . (1.4) Здесь F=(Ф - I)А-1В - матрица коэффициентов, обеспечивающих передачу сигналов по входам дискретной модели. 1.2 Передаточные ф |
, (1.1)
(1.2)
(1.3)
- переходная матрица системы уравнений.