2e21dfa8646e225ee163a2f08294303f

1. Типовые управляющие и возмущающие воздействия.

2. Управляющие и возмущающие воздействия

Управляющее воздействие — это воздействие, которое вырабатывает управляющее устройство
(регулятор) и прикладывает к объекту управления для перевода его в требуемое состояние.
Входное воздействие — это воздействие, которое подаётся на вход системы или устройства и
определяет требуемый закон изменения регулируемой величины.
Возмущающее воздействие — это воздействие внешней среды на объект управления, которое
выводит систему из состояния равновесия и стремится нарушить требуемую функциональную связь
между задающим воздействием и регулируемой величиной.
Виды возмущений:
• - Нагрузка — изменяющаяся во времени величина, которая обусловлена работой объекта и не может
быть принципиально от него защищена.
• - Помехи — нежелательные побочные явления, которые ухудшают работу объекта.

3.

Типовые воздействия позволяют определить качество работы САУ. По реакции САУ
на эти воздействия определяются регламентированные характеристики и показатели
качества системы, а также оценивается взаимодействие систем друг с другом. Типовые
(стандартные) воздействия должны воплощать в себе существенные черты реальных
воздействий. Причём, если система удовлетворяет предъявленным требованиям при
типовых воздействиях, она должна удовлетворять этим требованиям и при реальных
воздействиях.
Анализ САУ обычно связан с решением дифференциальных уравнений при
некотором определенном виде функции x(t). Если x(t) задана, то для линейных
уравнений всегда можно вычислить:

4. 1. Ступенчатое воздействие.

Рис. 1. Единичная ступенчатая функция l (t).
Рис. 2. Смещенная на время τ
ступенчатая функция l (t – τ).
Реакция на единичный скачок называется переходной характеристикой h(t).
Именно её чаще всего снимают осциллографом для реальной системы.

5. 2. Импульсное воздействие

Рис. 2. Единичное импульсное воздействие в виде
наложения двух ступенчатых функций
с площадью импульса S = 1.
Функция Дирака записывается в виде
Реакция системы на такое воздействие называется
импульсной переходной характеристикой.

6. 3. Синусоидальное воздействие.

Гармоническое (синусоидальное) воздействие x(t) = Xm sin(wt + ψx). В линейной системе выходная
функция будет также синусоидальной, той же частоты, но с другой амплитудой и фазой, т.е. у (t) = Ym
sin(wt + ψy).
Воздействие гармонической функции на входе нелинейного элемента (системы) приведет к тому, что на
выходе элемента (системы) появится либо дискретный, либо непрерывный спектр гармонических
колебаний различ-ной частоты и амплитуды, т.е. выходной сигнал будет несинусоидальным.

7. Случайный сигнал. «Белый шум».

8. Линеаризация дифференциальных уравнений.

9.

Практически все системы управления имеют различного рода нелинейности,
например, типа ограничения управляющего воздействия — ограничение напряжения
питания, предел частоты вращения, максимальный угол поворота рулевой машины,
давление рабочего тела и т. д.
В связи с этим системы управления в общем случае описываются
нелинейными уравнениями, когда в составе системы присутствуют элементы с
нелинейными статическими характеристиками.
- однозначные плавные (линеаризуемые) — характеристики намагничивания;
- однозначные ломаные, многозначные плавные и ломаные (существенно
нелинейные);
- релейные, релейные с гистерезисом, плавные с гистерезисом и т. д.
Кроме того, в САУ есть звенья, в математическом описании которых
содержится произведения переменных, а также нелинейные возмущения.
Анализ динамики таких систем, синтез структуры и параметров корректирующих
устройств является весьма сложным делом, так как:
- нелинейные уравнения не имеют общих методов решения;
- не подчиняются принципу суперпозиции (наложения).
Линейной называется модель (система), которая подчиняется принципу
суперпозиции (наложения)

10. Линейная модель САУ.