Введите ограничение на величину управляющего сигнала и выберите оптимальный период квантования Т0. Зафиксируйте переходные функции системы с наблюдателем при оптимальном и неоптимальном значениях Т0.
Вследствие того, что параметры реального объекта могут изменяться с течением времени, важно знать, как это сказывается на основных показателях качества процессов управления (времени регулирования, перерегулировании). На примере системы с наблюдателем проведите анализ «грубости» (чувствительности) синтезированного алгоритма управления по отношению к параметрам объекта. Для этого необходимо в m‑файле после осуществления синтеза системы управления непосредственно перед запуском моделирования в Simulink пересчитать матрицы объекта в соответствии с изменившимся значением какого-либо параметра и зафиксировать поведение системы в таких условиях. Количество значений для каждого параметра должно быть не менее пяти. Результаты эксперимента следует оформить в виде таблиц и построить соответствующие графики.
Во время лабораторной работы необходимо вести протокол, в котором следует фиксировать все промежуточные и конечные результаты. Основные результаты согласовывать с преподавателем по мере их получения, соответствующие комментарии отражать в протоколе.
Цель работы, вариант задания, структура программы, схемы моделирования.
План проведения лабораторной работы.
Значения матрицы обратной связи и матриц наблюдателя, полученные при выполнении п. 4.3.3.
Графические зависимости, характеризующие систему с наблюдателем и без наблюдателя, полученные при выполнении п. 4.3.4.
Результаты выполнения п. 4.3.5 в виде таблицы и соответствующая графическая зависимость.
Результаты выполнения п. 4.3.6 – графики переходных функций системы при введении ограничений на величину управляющего сигнала. Обоснование выбора периода квантования по времени T0.
Результаты выполнения п. 4.3.7 – таблицы и графические зависимости, характеризующие «грубость» синтезированных алгоритмов.
Перечислить операторы пакета Matlab, необходимые для модального синтеза и синтеза наблюдателя.
Сформулировать основные отличия и общие черты синтеза непрерывных и дискретных систем управления.
Из каких соображений выбирается период квантования по времени в дискретной системе?
Структура наблюдателя Люенбергера.
Что такое матрица невязки наблюдателя?
Как вычисляется коэффициент усиления по командному сигналу, обеспечивающий единичную статику в дискретной системе?
Как вычислить размерности матриц A, B, C, D объекта и наблюдателя?
Как обеспечить максимальное быстродействие при синтезе дискретной системы управления и чему оно будет равно?
1. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. М.: Наука, 1975. 768 с.
2. Теория автоматического управления / под ред. А.А. Воронова. М.: Высшая школа, 1986. Ч. 2. 504 с.
3. Теория автоматического управления / под ред. А.В. Нетушила. М.: Высшая школа, 1972. Ч. 2. 430 с.
4. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления / Е.П. Попов. М.: Наука, 1988. 256 с.
5. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем / Я.З. Цыпкин. М.: Наука, 1977. 560 с.
6. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления. 5‑е изд., перераб. и доп. / под ред. В.А. Бесекерского. М.: Наука, 1978. 512 с.
7. Задачник по теории автоматического управления. 2‑е изд., перераб. и доп. / под ред. А.С. Шаталова. М.: Энергия, 1979. 545 с.
8. Ануфриев И.Е. Самоучитель Matlab 5.3/6.x / И.Е. Ануфриев. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 736 с.
9. Дьяконов В. Matlab: учебный курс / В. Дьяконов. СПб.: Питер, 2001. 560 с.
10. Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник / В. Дьяконов. СПб.: Питер, 2002. 528 с.