М. Д. Адамбаев автоматтық басқару негіздері


Сызықты жүйені реттеу процесінің сапасын зерттеу. Өтпелі



Pdf көрінісі
бет19/37
Дата12.10.2022
өлшемі2.26 Mb.
#462529
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   37
bfzO7wnM2X5iG3DpLVJPWQdjKAmkZv

3.2 Сызықты жүйені реттеу процесінің сапасын зерттеу. Өтпелі 
процесті анықтаудың негізгі тәсілдері  
 
Жүйенің аса сипатты жұмыс істеу режимінің өтпелі процестерін әртүрлі 
анықтау әдістерін (шығыс шама мен қателіктің уақыт бойынша өзгеру 
графигінің түрінде) екі негізгі топқа бөлуге болады. 
Бірінші топқа басқару жүйесінің дифференциялды теңдеуін шамамен 
шешудің әртүрлі (аналитикалық, графикалық, графоаналитикалық) тәсілдері 
кіреді, олардың ең көп тарағаны Лаплас түрлендіруін пайдалануға негізделген 
операторлық әдіс болып табылады. 
Екінші топты автоматты басқару жүйесінің жиіліктік сипаттамасын 
пайдалануға негізделген әдістер құрайды. Мұнда ең танымалы трапеция 
тәрізді нақты жиіліктік сипаттама көмегімен өтпелі процестің қисығын құру 
әдісі болып табылады. 
Операторлық әдісті пайдалану негізінде дифференциялды теңдеулерді 
(шаманың операторлық бейнесіне өту кезінде) алгебраландыру арқасында 
автоматты басқару жүйе теңдеуін құру процесі едәуір жеңілдейді, ол жеке 
буындардың беріліс функциясын анықтау мен басқару жүйесінің құрылымдық 
схемасын түрлендіруге алып келеді. 
Ф(p) тұрақталған жүйенің беріліс функциясын анықтағаннан кейін 
шығыс шаманың операторлық бейнесі формула негізінде мына түрде алынуы 
мүмкін: 
 
 
 
p
X
p
Ф
p
Х
кір
шыг


 
p
Х
шыг
бейнесіне қатысты оригинал болып табылатын 
кір
x
типтік кіріс 
әсері ретінде көбінесе бірлік (секіріс түрдегі) уақыт функциясы түрдегі әсер 
қолданылады: 
1егер t ≥ 0; 
Х
кір
(t)=1(t) =
0 егер t < 0, 
оның Лаплас бойынша операторлық бейнесі: 
 
 
.
1
p
p
X
t
х
кір
кір


Операторлық есептеулер бойынша бірқатар басқармаларда фукцияның 
операторлық функциясы Лаплас түрлендіруі бойынша емес, ал Карсон – 
Хевисайд деп аталатын түрлендірумен анықталады, ол Лаплас интегралының 
алдында
p
көбейткішінің бар болуымен ерекшеленеді. Сондықтан осы 


67 
басқарушы кестелерін пайдалана отырып, барлық операторлық бейнелерді p
ға бөлу қажет. 
Егер Ф (p) жүйесінің беріліс функциясы белгілі және кіріс әсері 
берілген болса, онда өтпелі процесті анықтау 
 
t
х
шыг
оригиналын оның 
 
р
X
шыг
операторлық бейнесі бойынша табуға алып келеді. Осы кезде көп бөлігінде 
нөлдермен қабылданатын бастапқы шарттар берілуі қажет. 
Онша жоғары емес ретті жүйелердегі оригиналдарды табу үшін 
операторлық бейне кестелері қолданылуы мүмкін. 
Үштен жоғары ретті жүйелерде әдетте мағынасы келесі түрде 
қорытылатын Хейвисайдтың бөлшектеуінің екінші теоремасын қолданады. 
Кезкелген 
)
(t
f
функцияның 
)
p
F
операторлық бейнесі бөлшек түрінде 
берілсін: 
 
 
 
,
2
1
p
pF
p
F
p
F

мұндағы 
),
(
1
p
F


p
p
F
)
(
2
дан полиномдар. 
Сонда оригинал мына сияқты анықталуы мүмкін: 
 
 
 
 
 
t
p
n
k
k
k
k
шыг
k
e
p
F
p
p
F
F
F
t
Y





1
2
1
2
1
0
0

мұндағы


 
k
p
p
k
dp
p
dF
p
F









2
2


k
p
p
p
...,
,
,
2
1
арасында қысқа және нөлдік түбірлер жоқ сипаттамалық 
теңдеулердің түбірлерінің мәні. 
Бөлшектеу теоремасын пайдалану дифференциалды теңдеуді шешудің 
классикалық әдістерін қолданған кезде қажетті тұрақты интегралдауды 
анықтау процедурасының күрделілігін болдырмауға мүмкіндік береді, бірақ 
зерттеліп жатқан басқару жүйесінің сипаттамалық теңдеуі болып табылатын 
0
)
(
2

p
F
теңдеу түбірін табуды шектемейді. 
Сипаттамалық теңдеу түбірлерінің жорамал мәнін анықтаудың аса 
тиімдісі көпмүшелерді бөлу әдісі мен инерциялы әдісі болып табылады, олар 
мысалдарда қолданылған. 
Трапециалды нақты жиілікті сипаттама көмегімен өтпелі процестің 
қисығын құру басқару жүйесіндегі өтпелі процесті анықтайтын 
 
t
х
шыг
функциясы мен комплексті өрнектің нақты бөлігін көрсететін 
 

P
жиілікті 
функциясымен бір мәнді байланыс болуына негізделген.
   
 
.



jQ
P
j
W




68 
Теңдеуді операторлық әдіспен шешудің мысалы. 
Инерциялы буындағы өтпелі процесті бірлік кіріс әсер кезінде анықтау. 
Буынның беріліс функциясы: 
 
 
 
Tp
k
р
Х
р
Х
j
W
кір
шыг



1


Кіріс шама бірлік уақыт функциясын береді: 
   
t
t
х
кір
1


1

k
; буынның 
уақыт тұрақтысы Т=0,005; 0,5 және 2,5 сек. 
   
t
t
х
кір
1

болғанда
 
р
р
Х
кір
1

және 
   
p
Tp
k
р
Х
шыг


1

Қарапайым операторлық бейне алынды, оның оригиналы
 
.
1









T
t
шыг
e
k
t
x
3.3 суретте Т-ның берілген мәндеріндегі 
 
t
х
шыг
функциясының графигі 
тұрғызылған. 
3.3 сурет - Бірлік кіріс функциясы кезіндегі инерциялы буынның 
 
t
Х
шыг
қисықтары 
1,0 
0,8 
0,6 
0,4 
0,2 

2,0 
4,0 
6,0 
T=0,05сек
T=0,5 сек 
T=2,5сек
t, сек 
 
t
х
шыг


69 
Бақылау сұрақтар. 
1. Автоматты реттеу жүйесінің нақты жиіліктік сипаттамасы мен өтпелі 
процесі арасында қандай байланыс бар? 
2. Өтпелі процесті, нақты жиіліктік сипаттама бойынша қалай тұрғызу 
қажет? 
3. Нақты жиіліктік сипаттаманы белгілі логарифмдік амплитудалы және 
фазалы жиіліктік сипаттамалар бойынша қалай тұрғызамыз? 
4. Автоматты реттеу жүйесінің кіші параметрлерінің өтпелі процесіне 
әсерін қандай жағдайларда болдырмауға болады? 
5. Өтпелі процесті операторлық әдіспен қалай тұрғызамыз? 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   15   16   17   18   19   20   21   22   ...   37




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет