Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва icon

Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва




Скачати 403.51 Kb.
НазваУчебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва
Сторінка2/7
Дата02.10.2012
Розмір403.51 Kb.
ТипУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7
^

1.1. Аналитический метод идентификации.



Аналитический метод вывода математической модели идентичной (совпадающей) по характеристикам с исследуемым объектом применим тогда, когда физико-химические процессы, происходящие в объекте, хорошо изучены. К таким объектам относятся механические системы, поведение которых в статике и динамике подчиняется законам Ньютона, некоторые химические реакторы с простыми химическими реакциями, протекающими в них. Примером такого объекта может служить бак, изображенный на рис. 1.3.

Пример 1.




Рис. 3. Схема исследования объекта управления аналитическим методом.


Статический режим: ;

Динамический режим:





Из гидравлики: или для малых .

Тогда:

или, переходя к бесконечно малым приращениям:

или

Обозначив в относительной размерности:



получим:





Пример 2.


Электрический двигатель с нагрузкой описывается дифференциальным уравнением:




J – момент инерции,

Mдвиг., Mсопр – момент на валу и момент сопротивления.

– частота вращения вала двигателя.


^

1.2. Экспериментально-аналитический метод идентификации.



Суть метода заключается в следующем: на действующем объекте по входному каналу подается одно из трех типовых возмущающих воздействий:


а) типа «единичного скачка»



б) типа «единичного импульса»




в) в виде синусоидальных колебаний различной частоты




Рис. 4. Типовые возмущающие воздействия.




Рис. 5. Схема получения математической модели объекта.


Чаще всего используется возмущение типа «единичного скачка». Реакция объекта на такое возмущение – график изменения во времени выходного сигнала объекта называется экспериментальной кривой разгона.

Далее применяется специальный, уникальный (только в ТАУ) математический аппарат – совокупность шести типовых динамических звеньев.

Если рассматривать объект как «черный ящик», т.е. считать, что нам ничего не известно о физико-химических процессах, происходящих в нем, то оказывается, что различные по природе технологического процесса, объему и конфигурации объекты управления в динамическом режиме работы математически описываются (имеют математическую модель) в виде одного и того же типового уравнения взаимосвязи выходного сигнала объекта с входным. В ТАУ были подобраны всего 6 типов уравнений взаимосвязи выходного сигнала объекта с входным сигналом, которые назвали типовыми динамическими звеньями. Поскольку в динамическом режиме работы объекта, когда нарушено равновесие между притоком и стоком энергии или вещества в объекте, входной и/или выходной сигналы изменяются во времени, то большинство типовых уравнений взаимосвязи типовых динамических звеньев (ТДЗ) являются дифференциальным, т.е.

(алгебра), а (диф. уравнение).

Методика использования математического аппарата ТАУ – совокупности ТДЗ – заключается в следующем: каждое типовое динамическое звено, кроме типового уравнения взаимосвязи входного и выходного сигналов, имеет свою типовую кривую разгона и ряд других типовых характеристик. Полученную на действующем объекте экспериментальную кривую разгона сравнивают с набором шести типовых кривых разгона ТДЗ и по совпадению характера изменения во времени экспериментальной и какой-либо типовой кривой разгона проводят замену (аппроксимацию) исследуемого объекта данным типовым динамическим звеном. Тогда типовое уравнение взаимосвязи этого ТДЗ становится уравнением взаимосвязи выходного сигнала объекта с входным или искомой математической моделью объекта. Величину коэффициентов, входящих в данное типовое уравнение ТДЗ находят по экспериментальной кривой разгона объекта.

Пример 1.


Пусть на объекте получена следующая экспериментальная кривая разгона.



^ Рис. 6. Экспериментальная кривая разгона статического объекта.


Эта кривая называется экспонентой и по характеру изменения во времени совпадает с типовой кривой разгона апериодического (инерционного, статического) ТДЗ. Значит, такой объект можно заменить (аппроксимировать) апериодическим ТДЗ. Его типовое дифференциальное уравнение:

,

а передаточная функция – .

Оба коэффициента: K и T0 – легко найти из графика экспериментальной кривой разгона.

Пример 2.


Пусть на объекте получена следующая экспериментальная кривая разгона.



^ Рис. 7. Экспериментальная кривая разгона астатического объекта.


Эта экспериментальная кривая разгона похожа на типовую кривую разгона астатического (интегрирующего) ТДЗ с дифференциальным уравнением:

и передаточной функцией .

Коэффициент Т легко определить по экспериментальной кривой разгона по углу :

.

Аналогично легко провести идентификацию динамического объекта по совпадению экспериментальной и типовой кривых разгона для замены (аппроксимации) объекта усилительным, реальным дифференцирующим и запаздывающим ТДЗ. Типовые кривые разгона этих звеньев такие:



^ Рис. 8. Кривые разгона усилительного, реального дифференцирующего и запаздывающего ТДЗ.

А передаточные функции такие:
1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconУчебное пособие для студентов. Москва: бек, 1997. 330с. Кобликов А. С. Юридическая этика. Москва, 1999. 168 с
Жалинский А. Э. Профессиональная деятельность юриста. Введение в специальность: Учебное пособие для студентов. — Москва: бек, 1997....
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconУчебное пособие для вузов Под редакцией А. Л. Журавлева Москва 2002 уд к 159. 9 Ббк88 с 69
Данное учебное пособие есть краткое изложение курса «Соци-альная психология» для студентов факультетов психологии класси-ческих,...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconCulture & communication
Учебное пособие предназначено для студентов 3-4 курсов специальности «Менеджмент организации» лингвистического университета. Пособие...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconЛ. В. Гапонова (для студентов всех форм обучения технических специальностей) г. Харьков хнамг 2007 удк. 696 (075) Л. В. Гапонова. Техническая диагностика систем теплогазоснабжения и вентиляции: Учебное пособие
Л. В. Гапонова. Техническая диагностика систем теплогазоснабжения и вентиляции: Учебное пособие (для студентов всех форм обучения...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconУчебное пособие для вузов. М., 1974. Беда Г. Основы изобразительной грамоты: рисунок, живопись, композиция: Учебное пособие для студентов педагогических институтов по специальности 21. 09 «Черчение, рисование и труд». М., 1981
Беда Г. Основы изобразительной грамоты: рисунок, живопись, композиция: Учебное пособие для студентов педагогических институтов по...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconКонспект лекций для студентов заочной формы обучения направления 080201 (Информатика) Сумы, 2007 Содержание
Предлагаемый конспект лекций представляет собой пособие по предмету “Теория информации”, который читается в Сумском государственном...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconО. В. Тимофеев проектирование строительства подземных сооружений
Учебное пособие предназначено для студентов специальности (130406) 090400 «Шахтное и подземное строительство» иможет быть использовано...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconТ. П. Волкова Математические методы в экологической геологии Учебное пособие
Разработаны задачи и вопросы для самостоятельной работы студентов. В приложении размещены наиболее широко используемые статистические...
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconУчебное пособие для студентов высших учебных заведений
Рекомендовано ученым советом Сумского государственного университета как учебное пособие
Учебное пособие для студентов специальности 210100 Управление и информатика в технических системах Москва iconУчебное пособие для студентов-иностранцев Авторы: Иваниенко В. В. Куликов П. М. Ответственная за випуск
Теория экономического анализа: учебное пособие для студентов-иностранцев /Иваниенко В. В., Куликов П. М. – Харьков: Изд. Хнеу, 2012....
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи