Питання для самоперевірки

1. У чому полягає розходження між імпульсними релейними і цифровими системами автоматичного регулювання й управління?

2. Які види модуляції імпульсних систем?

3. Приведіть приклади імпульсних систем.

4. Укажіть достоїнства імпульсних систем.

5. Що таке "формуючий елемент"?

6. Яка сутність поняття "приведена безупинна частина системи"?

7. Запишіть передатну функцію якого-небудь формуючого елемента.

8. Яка різниця між диференціальним і різницевим рівнянням?

9. Яка сутність дискретного перетворення Лапласа?

10. Перелічіть основні правила і теореми D - перетворення.

11. Пояснить сутність D -перетворення.

12. Що розуміється під "модифікованим z - перетворенням"?

13. Як визначити дискретну передатну функцію розімкнутої імпульсної системи?

14. У чому полягає особливість частотних характеристик імпульсних систем?

15. Як будуються логарифмічні частотні характеристики імпульсних систем?

16. Як визначити передатну функцію замкнутої імпульсної системи?

17. Викладіть умову стійкості імпульсної системи.

18. Як побудувати перехідну характеристику імпульсної системи?

19. Як оцінити якість імпульсної системи по перехідній характеристиці?

20. Яка сутність безупинної та імпульсної корекції?

21. Яка САУ називається цифровою?

2.10 Оптимальні та адаптивні сау

Оптимальні автоматичні системи. Критерії оптимальності. Загальна характеристика задачі оптимізації. Методи оптимізації. Оптимізація систем у просторі параметрів. Чутливість і грубість САУ. Рівняння чутливості. Оптимальне управління та оптимальні передатні функції.

Оптимальне управління динамічними системами. Метод динамічного програмування Белмана і принцип максимуму Понтрягина. Аналітичне конструювання регуляторів. Оптимальна фільтрація випадкових процесів. Фільтри Вінера і Калмана. Оптимальна швидкодія.

Адаптивні системи. Класифікація систем. Основні принципи роботи.

Методичні вказівки

При вивченні цієї теми спочатку варто ознайомитися з ідеями оптимального управління, одержати представлення про критерій оптимальності і його математичним вираженням у виді функціонала. Ознайомитися з методами рішення задач оптимального управління, приділивши основну увагу застосуванню принципу максимуму Л.С.Понтрягина. При цьому необхідно мати на увазі, що оптимальність систем по швидкодії є найпростішим частковим випадком для синтезу оптимальних систем. Найчастіше в якості підінтегральних функцій використовуються позитивно визначені квадратичні форми фазових координат і керуючих величин системи.

Варто усвідомити, що надзвичайно важливо при проектуванні оптимальної системи здійснювати урахування обмежень властивостей системи. Це пояснюється тим, що при оптимізації по обраному параметру всяка реальна система характеризується обмеженою потужністю, інерційністю і завжди цілим комплексом якостей (точність, стійкість, швидкодія, надійність, вартість, вага і т.д.).

Як приклади необхідно розглянути системи, оптимальні по швидкодії, і системи, оптимальні за квадратичним критерієм якості.

Основну увагу варто приділити з'ясуванню мети, що переслідується при побудові адаптивних систем автоматичного управління. Необхідно знати типи адаптивних систем і їхні функціональні схеми. Для систем екстремального регулювання треба освоїти існуючі способи рішення задач визначення градієнта та організації руху в точці екстремума. Важливо мати чітке представлення про принципи побудови самонастроювальних систем з розімкнутими і замкнутими ланцюгами самонастроювання, а також з екстремальною самонастройкою.

Особливу увагу необхідно приділити методам оптимізації в часовій області, заснованим на рішенні рівняння Ріккаті, і використанні оптимальних спостерігачів типу фільтрів Калмана-Бьюсі.