Креативные технологии

Башлий Серж .

2 МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (Часть 5)

робототехника

2.1 Математические модели

робототехника

2.2 Линейные модели САУ.

робототехника

2.3 Типовые звенья.

робототехника

2.4 Примеры Передаточные функции динамических объектов и цепей.

робототехника

2.5 Моделирование систем управления с помощью MatLab.


 

2.5 Моделирование систем управления с помощью MatLab.

Моделирование и получение характеристик по заданной передаточной функции с помощью MatLab возможно двумя способами : в командной строке и в SIMULINK.
Для ввода передаточной функции в командной строке MatLabатлаб необходимо ввести функцию

Ввод передаточной функции

Башлий Серж .

2 МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (Часть 4)

робототехника

2.1 Математические модели

робототехника

2.2 Линейные модели САУ.

робототехника

2.3 Типовые звенья.

робототехника

2.4 Примеры Передаточные функции динамических объектов и цепей.

робототехника

2.5 Моделирование систем управления с помощью MatLab.


2.4 Примеры Передаточные функции динамических объектов и цепей.

Рассмотрим схемотехнические решения типовых динамических звеньев и некоторые примеры технических систем

Таблица 1 - Схемотехнические решения типовых динамических звеньев

схемотехнические решения типовых динамических звеньев

 

Башлий Серж .

2 МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (Часть 3)

робототехника

2.1 Математические модели

робототехника

2.2 Линейные модели САУ.

робототехника

2.3 Типовые звенья.

робототехника

2.4 Примеры Передаточные функции динамических объектов и цепей.

робототехника

2.5 Моделирование систем управления с помощью MatLab.

 


2.3 Типовые звенья

Звеном системы называется ее элемент, обладающий определенными свойствами в динамическом отношении. Звенья систем регулирования могут иметь разную физическую основу (электрические, пневматические, механические и др. звенья), но относится к одной группе. Соотношение входных и выходных сигналов в звеньях одной группы описываются одинаковыми передаточными функциями.
Простейшие типовые звенья:

• пропорциональное (усилительное),
• интегрирующее,
• дифференцирующее,
• апериодическое,
• колебательное,
• запаздывающее.

1) Пропорциональное (усилительное) звено.

Звено усиливает входной сигнал в К раз. Уравнение звена

Пропорциональное (усилительное) звено

передаточная функция

Пропорциональное (усилительное) звено.

Пропорциональное (усилительное) звено

Рис. 1

Башлий Серж .

2 МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (Часть 2)

робототехника

2.1 Математические модели

робототехника

2.2 Линейные модели САУ.

робототехника

2.3 Типовые звенья.

робототехника

2.4 Примеры Передаточные функции динамических объектов и цепей.

робототехника

2.5 Моделирование систем управления с помощью MatLab.


 

2.2 Линейные модели САУ

Линейные системы можно разделить на три подкласса:

1. Системы с постоянными параметрами. Это такие системы, технические параметры которых (сопротивления, индуктивности, скорости вращения приводных двигателей и т.д.) остаются постоянными в течение времени работы САУ. Такие системы описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами.

2. Линейные системы с переменными во времени параметрами. Коэффициенты дифференциальных уравнений в этом случае являются известными функциями времени rk= fk(t).

3. Линейные системы с чистым запаздыванием. Если в САУ содержится элемент чистого запаздывания, где τ – время чистого запаздывания (магнитофонная головка, магнитный усилитель быстродействующий).

Математически в теории автоматического управления элементы системы описываются передаточными функциями

Передаточная функция

Исследование АСР существенно упрощается при использовании прикладных математических методов операционного исчисления.
Например, функционирование некоторой системы описывается ДУ вида

функционирование некоторой системы описывается ДУ вида

где х и у - входная и выходная величины.

Башлий Серж .

2 МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ (Часть 1)

робототехника

2.1 Математические модели

робототехника

2.2 Линейные модели САУ.

робототехника

2.3 Типовые звенья.

робототехника

2.4 Примеры Передаточные функции динамических объектов и цепей.

робототехника

2.5 Моделирование систем управления с помощью MatLab.


 

2.1 Математические модели

Цель любого управления – изменить состояние объекта в соответствии с заданием. Для синтеза системы управления объектом необходимо знать, как она будет реагировать на разные воздействия, нужна модель системы: объекта, привода, датчиков, каналов связи, возмущений, шумов.
Для того чтобы изучить свойства сложной физической системы и научиться управлять ей, необходимо получить ее математическую модель. Для этого необходимо изучить и установить все взаимосвязи между переменными, характеризующими поведение системы.
Любой объект взаимодействует с внешней средой с помощью входов и выходов.

Входы – это возможные воздействия на объект, выходы – это те сигналы, которые можно измерить.
Входы независимы, они«приходят» из внешней среды. При изменении информации на входе меняется внутреннее состояние объекта(так называют его изменяющиеся свойства) и, как следствие, выходы:

 

Схема упрощенной математической модели САУ

 

Башлий Серж .

1 ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (часть 4)

робототехника

1.1 Принципы и цели автоматического управления

робототехника

1.2 Классификация САУ

робототехника

1.3 Виды входных воздействий на САУ

робототехника

1.4 Обобщенная функциональная схема САУ

робототехника

1.5 Как работает регулятор

робототехника

1.6 Анализ САУ манипулятором


 

 

 1.5 Как работает регулятор?


В теории управления принято, что объект управления задается изначально, и мы не можем его изменять. Безусловно, на практике часто происходит взаимодействие при конструировании собственно объекта управления и системы управления: мы берем конкретный объект управления и пытаемся решать заданные задачи управления, если возникают принципиальные трудности, то меняем что-то в объекте управления и снова занимаемся системой управления, и так по кругу. Но все методы теории управления сконцентрированы вокруг существующего и заданного объекта управления.
Регулятор всегда соединяется последовательно с объектом управления в том смысле, что выход регулятора – это управляющее воздействие, которое непосредственно подается на объект управления.
Существуют самые разные варианты целей и структур управления, но все они могут рассматриваться как частный случай одной: мы пытаемся достичь на выходе объекта управления y(t) желаемого нам сигнала r(t).
Удобно классифицировать задачи управления по виду сигнала, который требуется получить на выходе.

Классификация задач регулирования

Рисунок 22– Классификация задач регулирования

Башлий Серж .

1 ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (часть 3)

робототехника

1.1 Принципы и цели автоматического управления

робототехника

1.2 Классификация САУ

робототехника

1.3 Виды входных воздействий на САУ

робототехника

1.4 Обобщенная функциональная схема САУ

робототехника

1.5 Как работает регулятор

робототехника

1.6 Анализ САУ манипулятором


 

1.3 Виды входных воздействий на САУ

Переход системы от одного установившегося режима к другому при каких-либо входных воздействиях называется переходным процессом. Переходной процесс характеризует динамические свойства системы, ее поведение, могут изображаться графически в виде кривой.

 

Таблица - виды переходных процессов

дек
27
сб
Башлий Серж .

ПРИГЛАШЕНИЕ НА НОВОГОДНИЙ ДЕНЬ РОБОТОТЕХНИКИ!

Дорогие друзья!

Приглашаем всех желающих на новогодний День робототехники от центра Boteon.

 

В рамках мероприятия будут проходить мастер классы, демонстрация роботов, розыгрыш ценных призов от центра робототехники Boteon. 

С Новым Годом Вас будет поздравлять Робот Дед Мороз!!!!

Где?

Г. Харьков, пр. Ленина 14, Харьковский Университет Радиоэлектроники

Когда?

27 декабря 2014 года, в субботу, в 12:00.


Контакты

тел. 093 203 32 84 - Диана

Ссылка на событие в ВК.

 

Робот Дед Мороз

Башлий Серж .

1 ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (часть 2)

робототехника

1.1 Принципы и цели автоматического управления

робототехника

1.2 Классификация САУ

робототехника

1.3 Виды входных воздействий на САУ

робототехника

1.4 Обобщенная функциональная схема САУ

робототехника

1.5 Как работает регулятор

робототехника

1.6 Анализ САУ манипулятором


 

1.2 Классификация САУ

Самым важным этапом при проектировании САУ является правильная ее классификация. От этого этапа зависит, какие в дальнейшем следует применять математические методы и программные пакеты.

 

Классификация САУ

Башлий Серж .

1 ВВЕДЕНИЕ В СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (Часть 1)

робототехника

1.1 Принципы и цели автоматического управления

робототехника

1.2 Классификация САУ

робототехника

1.3 Виды входных воздействий на САУ

робототехника

1.4 Обобщенная функциональная схема САУ

робототехника

1.5 Как работает регулятор

робототехника

1.6 Анализ САУ манипулятором

 


 

 

1.1 Принципы и цели автоматического управления

Обоснование необходимости использования автоматизированных систем управления базируются на требованиях к:

- увеличению производительности,
- повышению точности;
- уменьшению энергозатрат и т.п..

Теория управления на базе математических моделей позволяет изучать динамические процессы в автоматических системах, устанавливать структуру и параметры составных частей системы для придания реальному процессу управления желаемых свойств и заданного качества (для достижения конкретной цели).
Любой динамический процесс характеризуется совокупностью данных, величин, показателей. Совокупность операций для запуска, остановки процесса, поддержания постоянства показателей процесса или изменения их по заданному закону называется управлением.
Поддержание определенных показателей на заданном уровне или изменение их по заданному закону, называется регулированием, т.е. регулирование – это часть управления, причем если процессы управления осуществляются без участия человека, то они называются автоматическими.

Основные понятия ТАУ

Параметры технологического процесса - это физические величины, определяющие ход технологического процесса (напряжение, сила тока, давление, температура, частота вращения и т.д.).
Регулируемая величина (параметр) – это величина (параметр) технологического процесса, который необходимо поддерживать постоянным или изменять по заданному закону.
Объект управления (объект регулирования, ОУ) – устройство, требуемый режим работы которого должен поддерживаться извне специально организованными управляющими воздействиями.

Любой объект можно считать системой, на которую воздействует входной сигнал U(t) для выработки выходного сигнала х(t) (рис.1). При этом очень удобно изменение сигнала во времени представлять не в числовом виде, а в графическом (рис.2).

Обьект/система управления

Объектами управления могут быть как привод манипулятора, двигатели, насос и т. д., так и отдельные их узлы, выполняющие те или иные операции процесса.
Таким образом, процесс регулирования объектом можно представить в виде структурной схемы, где на объект воздействует внешняя окружающая его среда. При этом некоторые воздействия можно измерит, некоторыми даже можно управлять, а некоторые не управляемы и не наблюдаемы. Субъект в свою очередь задает управляющее воздействие на объект (при этом это воздействие по отношению у объекту является входным) и наблюдает за реакцией объекта.

Структурная схема процесса регулирования

Рисунок 3

Страницы:
1
2 3 4