76407

Чувствительность систем автоматического управления

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Для числовой оценки чувствительности используют функции чувствительности определяемые как частные производные от координат системы или показателей качества процессов управления по вариациям параметров: где координаты системы; параметр системы.93 можно записать Следовательно располагая функциями чувствительности и задаваясь вариациями параметров можно определить первое приближение для дополнительного движения.99 называются уравнениями чувствительности. Решение их дает функции чувствительности.

Русский

2015-01-30

79.78 KB

3 чел.

Чувствительность систем автоматического управления.

Параметры системы автоматического управления в процессе работы не остаются равными расчетным значениям. Это объясняется изменением внешних условий, неточностью изготовления отдельных устройств системы, старением элементов и т. п. Изменение параметров САУ, т. е. изменение коэффициентов уравнений системы, вызывает изменение статических и динамических свойств системы.

Зависимость характеристик системы от изменения каких-либо ее параметров оценивают чувствительностью. Под чувствительностью понимают свойство системы изменять режим работы вследствие отклонения каких-либо параметров от номинальных значений. Для числовой оценки чувствительности используют функции чувствительности, определяемые как частные производные от координат системы или показателей качества процессов управления по вариациям параметров:

где — координаты системы; — параметр системы.

Индекс 0 означает, что функция  вычисляется при номинальных значениях параметров.

Система, значения параметров которой равны номинальным и не имеют вариаций, называется исходной системой, а движение в ней — основным движением. Система, в которой имеют место вариации параметров, называются варьированной системой, а движение в ней — варьированным движением. Разность между варьированным и основным движениями называют дополнительным движением.

Допустим, что исходная система описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений

Пусть в некоторый момент времени в системе произошли вариации параметров где тогда параметры станут равными. Если вариации параметров не вызывают изменения порядка уравнения, то варьированное движение описывается новой системой уравнений первого порядка

Разность решений уравнений (4.94) и (4.95) определяет дополнительное движение:

Если дифференцируемы по то дополнительное движение (4.96) можно разложить в ряд Тейлора по степеням При малых вариациях параметров ограничимся в разложении лишь линейными членами. Нужно отметить, что в случае конечных вариаций такое приближение недопустимо. Итак, можно записать уравнения первого приближения для дополнительного движения:

Учитывая формулу (4.93), можно записать

Следовательно, располагая функциями чувствительности и задаваясь вариациями параметров, можно определить первое приближение для дополнительного движения.

Продифференцируем уравнения исходной системы (4.94) по 

Полученные линейные дифференциальные уравнения (4.99) называются уравнениями чувствительности. Решение их дает функции чувствительности. Следует заметить, что в силу

Рис. 4.42

сложности уравнений (4.99) их решение весьма затруднительно.

М. Л. Быховским предложен структурный метод построения модели для определения функций чувствительности [13].

Для определения функций чувствительности можно использовать уравнения системы или ее передаточные функции.

Пусть САУ описывается уравнением

где — собственный оператор системы;

— оператор воздействия 

Запишем уравнения чувствительности, продифференцировав (4.100) по 

при

По уравнению (4.101) можно представить структурную схему модели чувствительности для определения функции (рис. 4.42). Эту схему можно упростить.

Пусть общей частью операторов является оператор, а операторов — оператор. Тогда можно записать

Подставляя выражения (4.102) и (4.103) в (4.101), можно переписать уравнение чувствительности так:

Структурная схема модели чувствительности в соответствии с (4.104) показана на рис. 4.43. В этой модели выделена

Рис. 4.43

общая часть для определения всех функций. Дополнительные блоки модели (рис. 4.43) реализуют операторы, с общей частью они соединены переключателем П. Как видно из схемы рис. 4.43, функция чувствительности координаты х определяется последовательно во времени по всем параметрам. Для одновременного определения всех функций чувствительности по параметрам используем передаточные функции системы [13].

Выходная координата системы связана с задающим воздействием зависимостью

где — передаточная функция системы; — изображение по Лапласу выходной и входной величин.

Определим изображение функции чувствительности дифференцируя (4.105) по 

где — передаточная функция элемента, параметром которого является

Рис. 4.44

Обозначим общую часть через тогда

а для функции чувствительности можно записать

или

На рис. 4.44 показана схема модели для одновременного определения функций чувствительности по параметрам. Рассмотренный метод позволяет упростить модель чувствительности за счет упрощения общей части модели, в частности общая часть может быть представлена пропорциональным звеном. Подобное упрощение модели используется в беспоисковых системах оптимизаций.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34175. Товарная биржа. Механизм биржевой торговли 16.58 KB
  Механизм биржевой торговли Для понимания механизма биржевой торговли важно различать рыночные заказы на покупку или продажу ценных бумаг и лимитзаказы. Рыночный заказ означает что клиент поручил брокеру взять цену с рынка. Лимитзаказ так называется потому что клиент устанавливает ценовой лимит который брокер обязан соблюдать. Лимитзаказ на покупку содержит максимальную цену сделки а лимитзаказ на продажу минимальную.
34176. Системы денежного обращения. Денежные агрегаты 16.42 KB
  Важнейшими элементами денежной системы являются: денежная единица это установленный в законодательном порядке денежный знак который служит для соизмерения и выражения цен всех товаров; масштаб цен весовое количество денежного металла принятое в стране в качестве денежной единицы и ее составных частей; официальный масштаб цен утратил свой смысл в связи с особенностями экономического развития отдельных стран и прекращением размена кредитных денег на золото; система эмиссии денег учреждения выпускающие деньги и ценные бумаги;...
34177. Спрос, предложение и равновесие на денежном рынке 19.95 KB
  Закон спроса гласит: при прочих равных условиях спрос на товары в количественном выражении изменяется в обратной зависимости от цены. На изменение спроса влияют неценовые факторы: 1 число покупателей; 2 изменение в денежных доходах населения. Эластичность спроса степень чувствительности спроса к изменению цены товара. Например если доходы в экономике возрастут то это приведет к росту спроса на деньги а следовательно к увеличению процентной ставки в этом случае будет увеличиваться альтернативная стоимость хранения денег и снижаться...
34178. Ссудный капитал и кредит 18.86 KB
  Ссудный капитал и кредит. Формой движения ссудного капитала является кредит. Ссуды бывают следующих видов: ü безвозвратная; ü возвратная беспроцентная; ü возвратная процентная кредит. Источником процента является доход полученный от использования кредита.
34179. Банковская система: функции и структура 30.8 KB
  В банковскую систему входят специализированные организации обеспечивающие деятельность банков и кредитных учреждений расчетнокассовые и клиринговые центры фирмы по аудиту банков дилерские фирмы по работе с ценными бумагами банков организаций обеспечивающие банки оборудованием информацией кадрами. Сложившаяся банковская система имеет двухуровневую структуру: 1 верхний уровень Центральный банк ЦБ; 2 нижний уровень коммерческие банки и кредитнофинан совые организации . По функциональному назначению и характеру осуществляемых...
34180. Денежно-кредитная система и производство 14.2 KB
  Денежнокредитная система и производство В современной кредитной системе выделяются три основных звена: центральный банк; коммерческие банки; специализированные кредитнофинансовые институты. Коммерческие банки представляют собой главные нервные центры кредитной системы. Кроме того банки могут заниматься посредническими операциями управление имуществом ценными бумагами. Особое место в современной рыночной экономике занимают специализированные кредитнофинансовые институты такие как пенсионный фонд страховые компании инвестиционные и...
34181. Рынок ценных бумаг: содержание, структура, участники 15.25 KB
  Рынок ценных бумаг: содержание структура участники. Рынок ценных бумаг как и любой другой рынок представляет собой сложную организационноправовую систему с определенной технологией проведения операций. Структуру рынка ценных бумаг представляют собой три основных составляющих: предмет торговли т. ценные бумаги и их производные; профессиональные участники; система регулирования рынка.
34182. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЦЕННЫЕ БУМАГИ ВИДЫ И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ЦЕННЫХ БУМАГ 19.51 KB
  На мировых фондовых рынках обращаются самые различные виды государственных долговых обязательств: облигации векселя ноты сертификаты и др. Существенную долю в структуре внутреннего государственного долга занимают государственные краткосрочные облигации и облигации федерального займа которые непосредственно используются для покрытия дефицита федерального бюджета. В Японии 3 и 6месячные краткосрочные облигации и финансирующие векселя которые выпускаются для покрытия краткосрочных разрывов на срок 60 дней. В Великобритании выпускаются...
34183. Долговые ценные бумаги. Облигации 27.45 KB
  Облигации. оБЛИГАЦИИ Облигация родственна векселю. Поэтому у облигации есть номинальная курсовая и выкупная цены стоимости. Кроме того доход по облигации не зависит от результатов финансовохозяйственной деятельности предприятияэмитента.