- •Раздел 1. Теория автоматического управления
- •Частотные характеристики систем управления и связь между ними
- •Временные характеристики систем управления
- •Типовые звенья систем управления
- •Интегрирующее звено
- •Консервативное звено
- •Запаздывающее звено
- •Частотные методы оценки устойчивости систем
- •Методы построения логариф частотных хар-к
- •Законы распределения и числовые характеристики случайных сигналов
- •Оценка качества регулир. Показатели качества
- •Передаточные функции дискретных су
- •Алгебраический критерий устойчивости дискретных систем
- •Частотный критерий устойчивости дискретных систем
- •Метод гармонич линеариз нелин систем
- •Раздел 2. Локальные системы управления
- •Особенности математического описания объектов управления. Входные и выходные переменные. Векторы состояния, управления и возмущения. Оператор и переходная функция
- •Д атчики систем автоматики
- •Устойчивость датчиков к действию высокочастотных помех
- •Двигатель постоянного тока как элемент автоматики. Принципиальная схема, основные уравнения движения
- •Асинхронный двигатель как элемент автоматики. Структурная схема, передаточная функция, переходные характеристики
- •Дискретные законы управления. Математическая модель дискретного управляющего устройства. Импульсные передаточные функции каналов дискретного уу
- •Раздел 3. Вычислительные машины, системы
- •Принципы построения вычислител машин
- •Понятие логической функции. Полностью и неполностью определенные логические функции. Способы задания логических функций
- •Комбинационные автоматы. Синтез комбинационных конечных автоматов
- •Методы минимизации логических функций
- •Модели вычислений. Многоуровневая организация вычислительных процессов
- •Прерывания. Шина современных пк
- •Типы и основные принципы построения периферийных устройств
- •Многомашинные комплексы и многопроцессорные системы
- •Управляющие вычислительные комплексы
- •Раздел 4. Технические средства обработки текста и изображений
- •Методика светоэнергетического расчета лазерного фотовыводного устройства
- •Методика расчета параметров лазерных выводных устройств, определ скорость сканирования
- •Структура, назначение и принцип работы проявочных машин. Основные системы автоматизации процессов обработки фотоматериалов
- •Технические средства анализа и ввода изображения в систему допечатной обработки
- •Основные виды, параметры и принцип работы источников и модуляторов лазерного излучения
- •Структурная схема, назначение и принцип работы формовыводного устройства (рекордера)
- •Основные этапы и характеристики электрофотографического процесса цветной электрофотографии. Структурная схема, назначение устройств и принцип работы аппарата цветной электрографии
- •Принцип работы, назначение и разновидности струйных принтеров
- •Структурная схема, назначение устройств и принцип работы лазерного принтера (одноцветный вариант)
- •Структурная схема, назначение устройств и принцип работы лазерного фотонаборного автомата
- •Цифровые печатные машины (цпм). Основные типы цпм и принцип работы
- •Раздел 5. Автоматизированное управление полиграфическим производством
- •Задачи управления дискретным производством: планирование ассортимента выпуска продукции, транспортная задача
- •Симплекс-метод решения задачи линейного программирования. Табличная реализация симплекс-метода в задаче об ассортименте выпускаемой продукции. Алгоритм поиска оптимального плана
- •Табличный метод решения транспортной задачи. Использование циклов пересчетов и метода потенциалов при поиске оптимального плана перевозок. Достаточное условие оптимальности
- •Информационное обеспечение систем управления. Фактографические базы данных. Типы субд и их характеристики
- •Документальные информационные системы, их характеристики. Информационный поиск в документальных системах, оценка полноты и релевантности. Модели поисковых образов
- •Методы защиты информации в информационно-управляющих системах. Алгоритмы шифрования данных. Метод открытого ключа. Средства анализа защищенности компьютерных сетей
Консервативное звено
, , , ; ,
Запаздывающее звено
Частотные методы оценки устойчивости систем
Частотные критерии оценки устойчивости являются графоаналитическими, они основаны на анализе частотных характеристик. Разработаны две разновидности частотных критериев устойчивости: критерий Михайлова и критерий Найквиста.
Критерий Михайлова.
Для построения годографа Михайлова , необходимо представить его в виде суммы вещественной и мнимой частей:
.
Порядок построения годографа Михайлова:
Задаем значения ω0 вычисляем и откладываем отрезки и
Далее задаем ωi и строим и .
Совокупность полученных точек соединяем плавной кривой.
К ритерий Михайлова: система автоматического управления устойчива, если годограф начинаясь при на вещественной положительной полуоси, последовательно обходит n квадрантов координатной плоскости против часовой стрелки.
Признаки неустойчивости систем:
начало годографа в начале координат или на отрицательной вещественной полуоси;
прохождение годографа через начало координат;
нарушение последовательности обхода квадрантов;
нарушение числа обойденных квадрантов;
нарушение направления обхода квадрантов.
Критерий Найквиста
Этот критерий позволяет оценить устойчивость замкнутой системы по характеру изменения амплитудно-фазовой частотной характеристики разомкнутой системы.
Комплексный коэффициент передачи разомкнутой системы:
, m≤n.
Обозначим числитель B(jω), а знаменатель A(jω):
.Введем некоторую функцию: . Отсюда , где . Так как m≤n, то степень полинома D(jω) одинакова со степенью А(jω) и равна n.
Комплексный коэффициент передачи замкнутой системы: , поэтому - характеристический многочлен замкнутой системы.
Если характеристический многочлен разомкнутой системы A(jω)=0 имеет l правых и n-l левых корней, а =0 имеет k правых и n-k левых корней, тогда изменение угла поворота вектора Ф(jω) будет:
,
Откуда:
.
Изменение угла поворота вектора Ф(jω) вокруг начала координат будет совпадать с изменением угла поворота вектора Wр(jω) относительно точки (-1; j 0). Для обеспечения устойчивости замкнутой системы необходимо, чтобы число правых корней в ней к=0. Следовательно, угол поворота вектора Wр(jω) будет .
Критерий Найквиста для случая, когда разомкнутая система устойчива:
Если разомкнутая система устойчива, т.е. l=0, то . Следовательно, замкнутая система будет устойчива только при условии, когда вектор не охватывает точку (-1; j 0).
Критерий Найквиста для случая, когда разомкнутая система неустойчива:
Пусть разомкнутая система неустойчива и имеет l правых корней. Тогда замкнутая система будет устойчива, если вектор охватывает точку (-1; j 0) l/2 раз
Критерий Найквиста для случая, когда разомкнутая система находится на границе устойчивости:
Разомкнутая система находится на границе устойчивости, когда в ее состав входят v интегрирующих звеньев. Для оценки устойчивости таких систем годограф амплитудно-фазовой характеристики дополняется дугой бесконечно большого радиуса R, охватывающей n квадрантов. Дуга откладывается от ветви годографа в направлении против часовой стрелки. Условием устойчивости является:
если разомкнутая система не имеет правых корней, то замкнутая система устойчива, если годограф, дополненный дугой бесконечного радиуса, не охватывает точку (-1; j 0).
если разомкнутая система имеет l правых корней, то замкнутая система устойчива, когда годограф системы охватывает точку (-1;j 0) l/2 раз.