Проектирование цифровой системы управления с заданным быстродействием

Назначение системы управления

Система управления предназначена для нейтрализации внешних возмущений f, приложенных к объекту, и поддерживания выходного параметра ХВЫХ равному или пропорциональному управляющему сигналу ХВХ.

Структурная схема системы управления

Рис. 1. Структурная схема системы управления.

Исходные данные

Передаточная функция объекта:

,

где .

Передаточная функция фильтра:

.

Динамические требования к системе управления.

Заданы следующие значения коэффициентов характеристического уравнения замкнутой системы:

,

где n - относительное удаление второй пары корней от мнимой оси, - степень устойчивости

Характеристическое уравнение замкнутой системы:

где ,

Длительность переходного процесса:

Задание к аналоговой части:

Вывести формулы для вычисления параметров аналогового фильтра при буквенных значениях коэффициентов a, n и .

Варьируя численно коэффициент a, найти значение aопт, при котором перерегулирование в замкнутой системе минимально.

Рассчитать и построить графики переходных процессов для фильтра и замкнутой системы при , .

Определить основные параметры для каждого графика: Т, перерегулирование и т.п.

Задание к цифровой части:

Расчет цифрового фильтра следует вести

полуаналитическим методом без производной;

полуаналитическим методом с одной производной, где производная находится как .

Для каждого метода построить алгоритм и программу реализации цифрового фильтра. Построить графики переходных процессов в фильтре при различных шагах дискретизации при . Сравнить с аналоговым случаем.

Привести структурную схему системы с цифровым фильтром. Построить алгоритм и программу моделирования замкнутой системы с цифровым фильтром с учетом запаздывания. Выбрать шаг дискретизации h при отсутствии запаздывания из условия среднеквадратического отклонения от аналогового процесса равного 0,03. Построить графики переходных процессов в замкнутой цифровой системе для выбранного шага при

t = 0, t = h/2, t = h.

• Проектирование аналоговой системы
• Определение оптимального значения параметра а
• Графики переходных процессов замкнутой системы
• Графики переходных процессов фильтра
• Построение цифрового фильтра
• Графики переходных процессов замкнутой системы с цифровым фильтром, построенным полуаналитическим методом с одной производной
• Графики переходных процессов в замкнутой системе с учетом задержки

Прочтите также:

Распространение радиоволн
Для передачи сигналов от передающей антенны к радиоприёмной антенне в качестве линий передачи энергии часто используют естественную среду. Линию передачи при этом называют ...

Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения
Величина напряжения на выходе выпрямителей, предназначенных для питания различных электронных устройств, может колебаться в значительных пределах, что ухудшает работу аппаратуры. Основн ...

Синтез системы автоматического управления
1. Описание объекта в переменных состояниях Получили систему В матричном виде А - матрица системы, В - матрица управления ...