Весовые функции дифференцирующих звеньев

Схема модели для получения весовых функций с генератором сигналов Signal Builder представлена на рис. 3.15.

 

Рис.3.15 Схема модели для исследования весовой функции

 дифференцирующих звеньев

 

График весовых функций дифференцирующих звеньев полученные на осциллографе, представлены на рис. 3.16.

 

Рис. 3.16 График весовых функций дифференцирующих звеньев:

1 – ПД дифференциального типа; 2 – РДЗ; 3 – ПД интегрального типа

 

3.4. Исследование временных характеристик аналитическим методом

 

3.4.1. Идеальное интегрирующее (И) звено

                                                    

 

 

Рис. 3.17 Графики переходной и весовой функций идеального

интегрирующего звена

 

3.4.2. Интегрирующее звено с замедлением

                          

 

 

Рис. 3.18 Графики переходной и весовой функций интегрирующего

звена с замедлением

 

3.4.3. Пропорционально-интегральное (ПИ) звено

 

                          

 

 

 

3.19 Графики переходной и весовой функций

пропорционально-интегрального звена

 

3.4.4. Пропорционально-дифференциальное (ПД) звено 

 

    

    

   

Рис. 3.20 Графики переходной и весовой функций

пропорционально-дифференциального звена

 

3.4.5. Реальное дифференцирующее (Д) звено

                                       

   

 

Рис. 3.21 Графики переходной и весовой функций реального

дифференцирующего звена

 

3.5. Частотный анализ динамических звеньев с использованием пакета MATLAB, Control System Toolbox

 

Комплект инструментальных средств "Control System"- набор функций MATLAB для моделирования, анализа и проектирования автоматических систем управления. Функции в этом комплекте инструментальных средств работают с широко распространенной классической передаточной функцией и "современными" методами управления в пространстве состояний. С помощью этих инструментальных средств можно моделировать и анализировать системы как в дискретной, так и в непрерывной области. Графики временных характеристик и корневого годографа могут быть быстро вычислены и построены.

Возможности библиотеки

Системное моделирование(System Models):

· Описание дискретных и непрерывных систем.

· Пространство состояний, функции преобразования, полюса и нули, элементарные модели в виде передаточных функций.

· Построение линейной модели системы.

· Модельные преобразования: из дискретной в непрерывную область, модель пространства состояний к передаточной функции и другим моделям.

Анализ (Analysis):

· Функции временных характеристик: импульсная ПФ, зависимость от периода дискретизации, переходная характеристика, обобщенное линейное моделирование.

· Функции частотных характеристик: Боде, Николса, графики сингулярных значений.

Моделирование объекта управления (Control Design):

· Оптимизация обратной связи: выбор коэффициентов демпфирования, запас устойчивости по фазе и амплитуде, расположение полюсов, корневой годограф, интерактивное определение усиления, LQR/LQE проект.

· Реализационная модель: управляемость, реализация с использованием минимального количества компонент математической модели, модель с корректирующим устройством, уменьшение порядка модели.

· Свойства модели: наблюдаемость и управляемость Грамиана, наблюдаемость и управляемость матрицы, нули передачи, уравнение Ляпунова, отклик на ковариацию.