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:

Расчет параметров фильтра для устранения помех связи
Центральной проблемой радиотехники была и остается проблема помехоустойчивости связи. Система связи должна спроектирована так, чтобы она обладала способностью наилучшим образом пр ...

Освоение метода измерения давления с помощью пьезорезистивного датчика и изучение влияния электромагнитной помехи на его показания
Измерители давления широко распространены в нашей жизни. Они используются как на производстве, в научных исследованиях, так и в быту. В последнее время все большее применение находят пье ...

Разработка схемы электронного коммутатора
Широкое внедрение цифровой техники в отрасли связи связано с появлением интегральных микросхем. Цифровые устройства, собранные на дискретных транзисторах и диодах, имели значительные габ ...