Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Основные положения метода переменных состоянияСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Рассмотрим основные положения метода переменных состояния и его применение для анализа САУ. С математической точки зрения это предполагает использование методов матричного исчисления и векторного анализа. Подход, основанный на понятии переменных состояния системы, особенно удобен для описания многосвязных или нестационарных линейных систем, а также нелинейных систем, исследование которых с помощью методов, базирующихся на использовании передаточных функций и частотных характеристик САУ, часто бывает затруднительным. Использование математического аппарата теории матриц и матричных уравнений позволяет получить основные зависимости в компактном виде, удобном для исследования систем на ЦВМ. Основное положение метода переменных состояния заключается в следующем. Для полного математического описания динамической системы -го порядка необходимо ввести в рассмотрение независимых переменных состояния системы . Эти переменные должны быть выбраны так, чтобы, зная начальное состояние системы в момент t = t0,можно было бы при известных на интервале t 0 ≤ t ≤ t 1входных воздействиях , определить состояние в момент времени . При описании системы в пространстве состояния целесообразно разделить все сигналы, характеризующие поведение системы, на три группы: 1) входные сигналы или входные воздействия , приложенные к исследуемой системе со стороны других систем, ; 2) выходные сигналы , характеризующие реакцию системы на указанные входные воздействия, ; 3) промежуточные переменные , характеризующие внутреннее состояние системы, . Для удобства описания каждую группу переменных можно представить в виде вектора (матрицы-столбца): X вх(t) = – вектор входных воздействий; X вых(t)= – вектор выходных переменных системы; X (t) = – вектор переменных состояния системы. Приведенная классификация сигналов в системе является в определенной степени условной, так, некоторые переменные состояния могут совпадать с выходными сигналами , но в общем случае между ними существует следующая зависимость: (6.1) В пространстве состояния,осями координат которого являются переменные состояния, каждому моменту времени соответствует вектор X (t). Величина и положение этого вектора с течением времени изменяются, в результате чего конец вектора X (t) описывает кривую, называемую траекторией движения системы в пространстве состояний. Динамика линейной стационарной САУ -го порядка может быть описана системой линейных дифференциальных уравнений: (6.2) Систему уравнений (6.2) можно записать в виде следующего матричного (векторного) дифференциального уравнения: , (6.3) где А – матрица системы (квадратная матрица размером ); B – матрица управления размером . В матричной форме система уравнений (6.1) примет вид: , (6.4) где С – матрица наблюдения размером . Элементы матрицы системы А определяются структурной схемой системы и значениями ее параметров. Матрица управления В характеризует влияние входных сигналов на переменные состояния, а матрица наблюдения С определяет связь выходных сигналов системы с вектором состояния. Обычно не все составляющие вектора состояния являются наблюдаемыми сигналами, т. е. они не могут быть измерены с помощью каких-либо датчиков, в то время как выходные сигналы всегда наблюдаемы. На рис. 6.1 показана структурная схема системы, соответствующая векторным уравнениям (6.3) и (6.4); двойные линии на рисунке характеризуют векторный характер сигналов. Согласно определению понятия состояния системы, в любой момент времени X (t) = F [ X (t0), X вх(t0 , t) ]. (6.5) Вектор выхода в момент t также однозначно связан с векторами X (t0) и X вх(t0 , t): X вых(t) = R [ X (t0), X вх(t0 , t) ]. (6.6) Приведенные векторные дифференциальные уравнения описывают линейные стационарные САУ. В нестационарных системах элементы матрицы в уравнениях (6.3) и (6.4) являются функциями времени, и векторные дифференциальные уравнения принимают вид: ; (6.7) . (6.8)
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-19; просмотров: 636; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.54.190 (0.008 с.) |