- •I. Анализ объекта управления.
- •1.1 Построение экспериментальной характеристики.
- •1.2 Построение математической модели объекта.
- •1.3 Статическая и динамические характеристики объекта.
- •II. Синтез управляющей системы.
- •2.1. Синтез типовой системы управления.
- •2.2. Синтез нетиповой системы управления.
- •III. Анализ системы управления.
- •3.1 Анализ надежности типовой системы управления.
- •3.2 Анализ качества управления.
- •3.3. Анализ чувствительности системы управления к изменениям параметров объекта.
- •3.4 Анализ надёжности нетиповой системы управления.
- •3.5 Анализ качества управления.
- •3.6 Анализ устойчивости нетиповой системы управления.
- •IV. Разработка программного модуля
3.5 Анализ качества управления.
Качество управления определяется исходя из отрабатывания системы управления возможных изменений заданий по зарплате у* и компенсацией внешних факторов на производстве по дополнительным финансовым затратам w. Для каждого случая рассчитаем переходные процессы и определим показатели качества. Расчет переходного процесса осуществляется исходя из алгоритма работы системы управления приведенного в разделе II.
Анализ качества при изменении задания по зарплате. Примем условия расчета: начальная зарплата ; начальный уровень налога, у*=8000 руб./мес. Внешние факторы по дополнительным затратамw=0%.
Таблица расчета переходного процесса:
t, мес. |
y(l) |
δy(l) |
v(l) |
w(l) |
Vогр |
Yогр | ||||
-0,2 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
4518 |
0 |
7530 |
470 |
24,91 |
24,91 |
0 |
24,91 |
24,91 |
0 |
50 |
7530 |
0,2 |
7530 |
470 |
27,26 |
27,26 |
0 |
27,26 |
27,26 |
0 |
50 |
7530 |
0,4 |
7530 |
470 |
29,61 |
29,61 |
0 |
29,61 |
29,61 |
0 |
50 |
7530 |
0,6 |
7530 |
470 |
31,96 |
31,96 |
0 |
31,96 |
31,96 |
0 |
50 |
7530 |
0,8 |
8193,19 |
-193,19 |
24,07 |
-0,83 |
24,91 |
24,07 |
24,07 |
0 |
50 |
8193,19 |
1 |
7329,55 |
670,44 |
71,22 |
43,96 |
27,26 |
71,22 |
71,22 |
0 |
71,22 |
7329,55 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
... |
… |
… |
115,8 |
-1,00E+46 |
1,01E+46 |
1,62E+45 |
8,04E+44 |
8,2E+44 |
1,62E+45 |
1,62E+45 |
0 |
150 |
4518 |
116 |
-7,16E+45 |
7,16E+45 |
1,42E+45 |
7E+44 |
7,19E+44 |
1,42E+45 |
1,42E+45 |
0 |
150 |
4518 |
Построим графики переходных процессов по фактической зарплате у(t) и формируемых управленческих значений по налогу u(t) (рисунок 21):
Рисунок 21 - Графики переходных процессов по фактической зарплате у(t) и формируемых управленческих значений по налогу u(t).
Проведем анализ качества в соответствии с ограничениями на уровень заработной платы и уровень налогов (рисунок 22):
Рисунок 22 - Графики переходных процессов по ограничениям
Обеспечение заданной производительности 8000 руб./мес не достигается. В течение 2 месяцев уровень заработной платы устанавливается на минимальный уровень при том, что уровень налогов установится на максимальном уровне.
Расчёт анализа качества
Так как процесс не является установившимся, рассчитать статическую ошибку невозможно.
Время управления примем равным
Максимальное динамическое отклонение: .
Перерегулирование .
Степень затухания колебаний: .
Количество колебаний за время управления t=6 месяцев .
Модульная интегральная ошибка: .
Анализ качества при изменении внешних факторов. Примем условия расчета: начальная зарплата ; начальный уровень налога, у*=8000 руб./мес. Внешние факторы по дополнительным затратамw=30%.
Таблица расчета переходного процесса:
t, мес. |
y(l) |
δy(l) |
v(l) |
w(l) |
Vогр |
Yогр | ||||
-0,2 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
4518 |
0 |
7530 |
470 |
54,91 |
24,91 |
0 |
24,91 |
24,91 |
30 |
54,91 |
7530 |
0,2 |
7530 |
470 |
57,26 |
27,26 |
0 |
27,26 |
27,26 |
30 |
57,26 |
7530 |
0,4 |
7530 |
470 |
59,61 |
29,61 |
0 |
29,61 |
29,61 |
30 |
59,61 |
7530 |
0,6 |
7530 |
470 |
61,96 |
31,96 |
0 |
31,96 |
31,96 |
30 |
61,96 |
7530 |
0,8 |
7627,34 |
372,6026 |
84,05794 |
29,14794 |
24,91 |
54,05794 |
54,05794 |
30 |
84,05 |
7627,39 |
1 |
6820,36 |
1179,663 |
131,0452 |
73,78517 |
27,26 |
101,0452 |
101,0452 |
30 |
131,04 |
6820,33 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
30 |
150 |
4518 |
116,8 |
-2,4E+46 |
2,45E+46 |
4,02E+45 |
1,99E+45 |
2,03E+45 |
4,02E+45 |
4,02E+45 |
30 |
150 |
4518 |
117 |
-3,5E+46 |
3,57E+46 |
5,46E+45 |
2,7E+45 |
2,75E+45 |
5,46E+45 |
5,46E+45 |
30 |
150 |
4518 |
117,2 |
-3,8E+46 |
3,88E+46 |
6,16E+45 |
3,05E+45 |
3,11E+45 |
6,16E+45 |
6,16E+45 |
30 |
150 |
4518 |
Построим графики переходных процессов по фактическому уровню зарплаты у(t) и формируемых управленческих значений по налогу u(t) (рисунок 23):
Рисунок 23 - Графики переходных процессов по фактической зарплате у(t) и формируемых управленческих значений по налогу u(t).
В соответствии с ограничениями по заработной плате и уровню снижения налогов, фактический рабочий режим соответствует следующим переходным процессам (рисунок 24):
Рисунок 24 - Графики переходных процессов по ограничениям
Обеспечение заданной производительности 8000 руб./мес не достигается. В течение 2 месяцев уровень заработной платы устанавливается на минимальный уровень при том, что уровень налогов установится на максимальном уровне.
Расчёт анализа качества:
Так как процесс не является установившимся, рассчитать статическую ошибку невозможно.
Время управления примем равным
Максимальное динамическое отклонение: .
Перерегулирование .
Степень затухания колебаний: .
Количество колебаний за время управления t=6 месяцев .
Модульная интегральная ошибка: .
Данные расчёты показали, что нетиповой закон управления также является некачественным.