- •§1. Основные понятия. 4
- •Вариант практической цели управления.
- •§2 Статические свойства сау. (Проблема точности). Основные принципы ау. Общая структура сау.
- •Общая структура сау.
- •§3. Классификация сау.
- •§4. Дифференциальные уравнения и передаточные функции линейных систем.
- •Дифференциальное уравнение линейной непрерывной системы n-го порядка.
- •§5. Связь между входом и выходом системы во временной области.
- •§6. Передаточные функции типовых соединений звеньев.
- •§7. Частотные характеристики (чх) динамической системы.
- •Математические модели входа и выхода.
- •Физический смысл чпф.
- •§8. Частотные и временные характеристики типовых звеньев сау.
- •§9. Нетиповые и специальные звенья.
- •Неминимально-фазовые звенья
- •§10. Лах последовательно соединенных звеньев.
- •§11. Определение фазы по лах минимально-фазовой системы.
- •§12. Детализированные структурные схемы и сигнальные графы.
- •§13. Эквивалентные преобразования структурных схем линейной системы.
- •§14. Теорема Мейсена.
- •§15. Приближенное построение лчх параллельных соединений звеньев.
- •§16. Математические модели динамических систем в форме переменных состояния.
- •Запись уравнений переменных состояния по дсс.
- •§17. Линеаризация уравнений динамических систем.
- •Практические способы линеаризации.
- •§18. Передаточная матрица динамической системы.
- •§19. Управляемая каноническая форма.
- •§20. Устойчивость линейных систем.
- •Теоремы первого метода Ляпунова.
- •§21. Суждение об устойчивости линейной системы по коэффициентам характеристического полинома.
- •Критерии устойчивости Гурвица.
- •§22. Частотный критерий устойчивости Найквиста.
- •Критерий Найквиста для афх.
- •Критерий Найквиста для лчх.
- •§23. Качество сау.
- •Показатели качества переходной характеристики.
- •Частотные оценки качества.
- •Запасы устойчивости.
- •Показатель колебательности.
- •Полоса пропускания
- •Корневые оценки качества.
- •Стандартные полиномы .
- •§24. Точность сау.
- •Передаточная функция для ошибки.
- •Коэффициент ошибок.
- •Способы нахождения коэффициентов ошибок.
- •Способы определения порядка астатизма.
- •Добротность.
- •§ 25. Синтез сау.
- •Классический алгоритм синтеза.
- •Методы последовательной коррекции. Типовые последовательные ку.
- •Параллельная коррекция.
- •§26. Системы подчиненного регулирования (спр).
- •Стандартная настройка на оптимум по модулю (ом).
- •Настройка на симметричный оптимум (см).
- •Достоинства спр (систем подчиненного регулирования).
- •§27. Модальное управление.
- •Методика синтеза модального регулятора.
Критерий Найквиста для лчх.
Теорема 22.5. Если передаточная функция разомкнутой системы имеет правых, а остальные левые полюсов, то для асимптотической устойчивости замкнутой системы необходимо и достаточно, чтобы в диапазоне частот, где ЛАХ разомкнутой системы лежит выше оси, разность между положительными (снизу вверх) и отрицательными (сверху вниз) переходов ЛФХ через горизонтальную прямуюравнялась. Причём в случае наличия нулевых полюсов ЛФХ придолжна быть дополнена надлежащим образом.
Замечание 1: дополнение при должно быть выполнено так, чтобы скачёк ЛФХ составил.
Замечание 2: если , а, то дополнение не обязательно. Если,дополнение обязательно. Еслидополнение обязательно независимо от.
Замечание 3: если при ЛФХ начинается на линии с ординатой, то это соответствуетперехода через эту линию.
Замечание 4: следующий случай непосредственно не подпадает под формулировку теоремы 22.5, но может быть рассмотрен исходя из основной теоремы 22.4. если во всем диапазоне частот ЛАХ разомкнутой системы лежит ниже оси абсцисс, то при замкнутая система заведомо устойчива, а принеустойчива, поскольку изследует, т.е. АФХ разомкнутой системы не может охватить точку.
Доказательство теоремы 22.5 следует из двух фактов:
1.
Для точек перехода АФХ через луч, а аргумент(смотри точкиаиб) им соответствуют точкиаибна ЛЧХ, где, а.
2.
Переходу АФХ сверху вниз соответствует переход ЛФХ черезснизу вверх (точкаб), и наоборот (точкаа).
Следствие: (упрощенная формулировка для случая устойчивости разомкнутой системы с монотонной ЛАХ). Если в передаточной функции разомкнутой системы есть только левые полюсы и возможно еще один нулевой, а ЛАХ разомкнутой системы монотонна, то для асимптотической устойчивости замкнутой системы необходимо и достаточно, чтобы на частоте среза ЛФХ разомкнутой системы проходила выше уровня .
§23. Качество сау.
Качество САУ – степень соответствия системы к двум требованиям:
Регулируемая переменная должна как можно лучше воспроизводить закон изменения.
Реакция на внешнее воздействиедолжна быть как можно слабее.
Оба требования можно объединить в требованиях ошибки : мгновенные значениядолжны быть как можно меньше, адолжна как можно быстрее затухать с течением времени. Поскольку реакцияилиимеет переходную и вынужденную составляющую, то в понятии качества различают два аспекта:
Качество динамики, т.е. характер переходных процессов.
Точность характеризуемая значениями установившейся ошибки при входных воздействиях стандартного вида.
Для количественной характеристики качества динамики вводятся показатели качества САУ. Они делятся на:
Прямые – показатели качества переходной характеристики.
Косвенные (оценки качества) – некоторым образом связаны с прямыми показателями качества.
Показатели качества переходной характеристики.
Время регулирования для всех, где;
Время перерегулирования ;
Время нарастания ;