Адаптивные (самонастраивающиеся) системы.

Термин «адаптация» заимствован из биологии, где он означает приспособление организма к изменяющейся среде.В автоматике этот термин имеет более узкий смысл. Примером самонастраивающейся системы может служить система, обеспечивающая проводку судна в узкостях по заданной глубине (рис. 5.4). В этой системе происходит непрерывное сравнение показаний двух эхолотов Э1 и Э2, измеряющих расстояния до двух участков l1, и l2 дна. Управляющее воздействие УУ после сравнения данных, поступающих от эхолотов, вырабатывает сигнал управления, который поступает на рулевую машину РМ. Рулевая машина, воздействуя на руль, заставит судно отклониться в направлении наибольшей глубины.

Наилучшее качество регулирования получают в самонастраивающихся системах, которые обеспечивают минимальную динамическую ошибку, наименьшее время переходного процесса и т. п.

Рис. 5.4 Система, обеспечивающая проводку судна по максимальной глубине:

а — структурная схема; б — схема проводки

Порядок выполнения лабораторной работы.

1. При изучении принцип действия и назначение систем стабилизации, програмного регулирования, следящих и адаптивных системам требуется обратить особое внимание на изучение особенности построения схем.

2. Изучить принцып работы в практической прогонке работы схем каждой из систем.

3. Определить основные достоинства и недостатки схем.

Отчёт по лабораторной работе

В отчёте по лабораторной работе должно быть:

1. Основная теория по лабораторной работе.

2. Схемы систем стабилизации, програмного регулирования, следящих и адаптивных

систем.

3. Составлен краткий отчёт об особенностях а также достоинствах и недостатках работы

Систем.

Контрольные вопросы:

1. Дать определение системы стабилизации.

2. Дать определение системы програмного регулирования.

3. Дать определение следящие системы.

4. Дать определение адаптивные системы.

5. Перечислить достоинства и недостатки систем.

Литература:

1. Акулов Ю.И. «Судовая электроника и электроавтоматика» Транспорт, 1982 г. Стр. 120-127

Занятие №7

Практичекая работа №1

Тема: «Изучение методов определения передаточных фунций систем.»

Цель работы: Изучить методику расчётов передаточных функций реальных систем методом

определения передаточной функции и нахождения отношения сигнала на выходе

к сигналу на входе системы.

План работы: 1) Задание для проведения работы.

2) Входные параметры электрической схемы и необходимое

количество данных для дальнейшего расчёта.

3) Применение известных законов и уравнений для вычесления передаточной

функции схемы.

4) Нахождение отношения сигнала на выходе к сигналу на входе системы.

1. Задание для проведения работы.

В данной работе мы проведём расчёт двух задач.

1.1 Расмотрим первую задачу.

Определить передаточную функцию генератора постоянного тока с независимым возбуждением как отношение напряжения на якоре к напряжению на обмотке возбуждения, т. е.

2.1 Входные параметры электрической схемы и необходимое

количество данных для дальнейшего расчёта.

Сопротивление и индуктивность обмотки возбуждения генератора равны со-

ответственно: Rв - 160 Ом; L — 30 Гн. Коэффициент наклона характеристики

холостого хода генератора в ее линейной части

3.1 Применение известных законов и уравнений для вычесления передаточной

функции схемы.

Операторное уравнение цепи возбуждения генератора имеет вид:

Ток возбуждения:

Подставим его значение в уравнение цепи возуждения генератора:

Передаточная функция генератора:

где

Полученное выражение представлятсобой передаточную функцию инерционного звена первого порядка.

4.1 Нахождение отношения сигнала на выходе к сигналу на входе системы.

Подставим числовые значения:

k = 100/60 В/(А*Ом); Tв = 30/60 = 0,5 с.

В окончательном виде:

1.2 Расмотрим вторую задачу.

Определить передаточные функции контура при заданном электрическом контуре и меющихся его параметрах.

2.2 Входные параметры электрической схемы и необходимое

количество данных для дальнейшего расчёта.

Дан дифференцирующий контур (рис. 6.1) а также его параметры:

R1 = 400 кОм ; R2 = 133 кОм; C = 0,1 мкФ.

Рис. 6.1 дифференцирующий контур

3.2 Применение известных законов и уравнений для вычесления передаточной

функции схемы.

Рассмотрим электрический контур, состоящий из резисторов R1 и R2 (рис. 6.1).

Основное уравнение контура имеет вид:

Составим вспомогательные уравнения:

Определим значение тока:

Подставим полученное выражение в уравнения токов:

Силу тока I1 подставим в основное уравнение контура:

Передаточная функция контура:

Разделив числитель и знаменатель на (R1+ R2) и обозначив:

получим выражение для передаточной функции: