- •2010 Оглавление
- •Задание
- •IАнализ объекта управления
- •1.1 Построение экспериментальной характеристики
- •1.2 Построение математической модели объекта
- •1.3 Статическая и динамическая характеристики объекта управления оу
- •V, % [18; 30,8] [58,5; 100] [100; 88] [118; 118,8]
- •IiСинтез управляющей системы
- •2.1 Синтез типовой системы управления
- •2.2 Синтез нетиповой системы управления
- •IiiАнализ системы управления
- •3.1 Анализ надежности типовой системы управления
- •3.2 Анализ качества типовой системы управления
- •3.3 Анализ чувствительности типовой системы управления к изменениям параметров объекта.
- •3.4 Анализ надежности нетиповой системы управления
- •3.5 Анализ качества нетиповой системы управления
- •IV Анализ системы управления
3.3 Анализ чувствительности типовой системы управления к изменениям параметров объекта.
В общем случае, объект управления является нестационарным, то есть со временем может изменять свойства и структуру. Поэтому синтез управляющей системы по расчету настроечных параметров алгоритма управления должен быть адаптивным. Необходимость в адаптации обосновывается анализом чувствительности, который заключается в исследовании изменения надежности и качества управления при изменении параметров объекта и неизменяемых настроечных параметрах управляющей системы. Модель объекта управления характеризуется параметрами: которые принимаются на номинальные и используются в расчете управляющей системы:
Поэтому при изменении параметров объекта пропорционально должны изменяться настроечные параметры управляющей системы:
Такие настроечные параметры называются адаптивными, позволяют оптимизировать управление при любых изменениях объекта, однако требуют периодической идентификации модели объекта. В случае нечувствительности системы к таким изменениям не имеет смысла реализовывать дополнительные затраты на алгоритмизацию. Рассмотрим актуальность такой адаптации, анализ произведем по изменению надежности.
Методика анализа:
Анализ проводится в отдельности для параметров модели объекта . В качествевыбираются граничные условия по условию задачи илиот номинального значения параметра:
Каждый диапазон изменения разбивается на исследуемые участки не меньше 5 дискретов, то есть разбиваем диапазон .
Для каждого выделенного диапазона по исследуемому параметру при условии, если остальные принимаются номинальными, проводится исследование устойчивости системы или определяются показатели качества управления без изменения настроечных параметров управляющей системы.
.
Проводим исследование по каждому параметру:
; для каждого случая строим годограф и определяем запасы устойчивостии:
ω |
0 |
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,05 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
А(ω) |
0,00 |
10186,70 |
407,47 |
101,87 |
4,08 |
1,02 |
0,93 |
0,46 |
0,26 |
0,17 |
0,12 |
φ(ω) |
0,00 |
-0,01 |
-0,06 |
-0,13 |
-0,65 |
-1,30 |
-1,36 |
-1,94 |
-2,58 |
-3,21 |
-3,83 |
Результаты исследования построим на графике (рисунок 21):
Рисунок 21 - Графики запасов устойчивости ипо
Увеличение коэффициента передачи объекта приводит к изменению запасаи, то есть потере надежности. Таким образом, система управления чувствительна к изменению коэффициента передачипона 50%, а почувствительна на.
; для каждого случая строим годограф и определяем запасы устойчивостии:
ω |
0 |
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,05 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
А(ω) |
0,00 |
10186,70 |
407,47 |
101,87 |
4,08 |
1,02 |
0,93 |
0,46 |
0,26 |
0,17 |
0,12 |
φ(ω) |
0,00 |
-0,01 |
-0,06 |
-0,13 |
-0,65 |
-1,30 |
-1,36 |
-1,94 |
-2,58 |
-3,21 |
-3,83 |
Результаты исследования построим на графике (рисунок 22):
Рисунок 22 - Графики запасов устойчивости ипо
Увеличение коэффициента передачи объекта не приводит к изменению запасаи, то есть потере надежности. Таким образом, система управления не чувствительна к изменению коэффициента передачипои по(* =0;*=0).
Таким образом, система нечувствительна к изменениям настроечных параметров, значит, не имеет смысла реализовывать дополнительные затраты на алгоритмизацию.