Реферат: Анализ качественных характеристик следящей системы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Анализ качественных характеристик следящей системы

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1930 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра РТС









РЕФЕРАТ

На тему:

"Анализ качественных характеристик следящей системы"















МИНСК, 2008


Показатели качества следящей системы


Качество работы следящей системы оценивается следующими показателями качества: точности, запаса устойчивости и быстродействия.

По переходной характеристике могут быть оценены: быстродействие и перерегулирование, определяющее запас устойчивости.

Перерегулирование определяется как относительная величина максимального отклонения управляемой величины y(t) от установившегося значения в переходном процессе (рис.1):

.


Рис.1. Переходная характеристика.

Рекомендуемые значения перерегулирования составляют (10…30)%. Дополнительно к величине перерегулирования иногда задается число колебаний на длительности переходного процесса (от 1-2 до 3-4). По числу колебаний может быть качественно оценен запас устойчивости.

Быстродействие системы оценивается длительностью переходного процесса. Длительность переходного процесса – интервал времени от момента подачи на вход системы единичного сигнала, до момента, после которого выполняется неравенство (1).

; (1)

где .

; (2)



Рис.2. Амплитудно-частотная характеристика замкнутой системы.

К частотным показателям качества относятся: запас устойчивости по фазе и амплитуде и показатель колебательности. Показателем колебательности называют абсолютный максимум АЧХ замкнутой системы (рис.2), отнесенный к ее значению на нулевой частоте. Для систем, содержащих интегрирующие звенья, у которых Н(0) = 1, показателем колебательности является абсолютный максимум АЧХ (рис.2):

.

Рекомендуемые значения показателя колебательности - 1,1…1.5.

Анализ установившейся (динамической) ошибки

Оценка показателей качества следящей системы производится при следующих типовых воздействиях:

- линейное;

- квадратичное;

- полиномиальное.

Линейное воздействие имеет место, в частности, в системе слежения за задержкой при слежении за объектом, перемещающимся с постоянной радиальной скоростью, в системе ФАПЧ при постоянной частотной расстройке входного и опорного сигналов.

Квадратичное – при слежении за объектом, перемещающимся с ускорением, в системе ФАПЧ – при линейно изменяющейся частотной расстройке и т.д.

При проектировании систем возникает необходимость оценки ошибки слежения в установившемся режиме при полиноминальном входном воздействии, являющемся аппроксимацией реальных воздействий на ограниченном интервале времени. В зависимости от вида передаточной функции фильтра системы эта ошибка может иметь конечное значение или изменяться с течением времени.

Если ошибка имеет конечное установившееся значение, для ее оценки используют теорию преобразований Лапласа, в частности, теорему о предельном значении оригинала:

,

где ; - передаточная функция от воздействия к ошибке.

Если ошибка изменяется с течением времени, для ее расчета используется метод разложения ошибки по производным входного воздействия. Рассмотрим этот метод.

Величина может быть определена с помощью интеграла свертки:

. (3)

Передаточная функция связана с весовой функцией преобразованием Лапласа:

. (4)

Представим задающее воздействие степенным рядом с ограниченным числом членов:

. (5)

Подставив формулу (5) в (3), получим:

. (6)

Если (? длительность переходного процесса), то в этом случае и можно заменить верхний предел интегралов в (6) на бесконечность, поскольку увеличение предела не изменяет значения интеграла. Тогда (5.6) можно записать в виде:

, (7)

где – коэффициенты ошибки:

; ; ; .

- коэффициент ошибки по положению;

- коэффициент ошибки по скорости;

- коэффициент ошибки по ускорению;

- коэффициент ошибки по l-ой производной входного воздействия.

- ошибка по положению; - ошибка по скорости;

- ошибка по ускорению.

Нетрудно видеть, что

.


Понятие астатизма системы


С величиной коэффициентов ошибки связано понятие астатизма системы.

Порядок астатизма системы определяется индексом первого, отличного от нуля коэффициента ошибки. Если система обладает астатизмом 0-го порядка и называется статической, если ; ? система обладает астатизмом 1-го порядка.

; ; - система с астатизмом 2-го порядка и т.д.

Астатические системы обладают следующим свойством: если на вход системы с астатизмом k-го порядка подается входное воздействие, описываемое полиномом k-ой степени, значение ошибки в установившемся режиме постоянно и не равно нулю.

Если порядок астатизма больше степени полинома, установившееся значение ошибки равно нулю (). Если порядок астатизма меньше степени полинома, определяющего задающее воздействие, ошибка изменяется с течением времени и в пределе будет равна бесконечности.

Порядок астатизма определяется числом интегрирующих звеньев в контуре следящей системы. Следовательно, для уменьшения ошибки необходимо увеличивать количество интегрирующих звеньев. Но это увеличение имеет ограничение, так как с увеличением числа звеньев ухудшается устойчивость системы (каждое интегрирующее звено вносит фазовый сдвиг, равный ). Поэтому для систем, имеющих порядок астатизма выше второго, для обеспечения устойчивости необходимо использовать специальные методы коррекции.

Порядок астатизма также зависит от точки приложения воздействия (рис.3).



Рис.3. К определению порядка астатизма системы.

Если астатизм определяется по отношению к воздействию , то его порядок определяется суммой интегрирующих звеньев в (s) и (s).

Относительно порядок астатизма определяется числом интегрирующих звеньев в (s) и не зависит от их числа в (s). Соответствующие передаточные функции, связывающие задающее воздействие и ошибку слежения, определяются выражениями

; .

Таким образом, порядок астатизма системы определяется числом интегрирующих звеньев, включенных в цепь обратной связи между точкой приложения воздействия и точкой измерения ошибки слежения.

Методы вычисления коэффициентов ошибки

Представим передаточную функцию в виде

. (8);

В разложении ошибки по производным входного воздействия

заменим операцию дифференцирования символом р, т.е. = p и вынесем формально общий множитель за скобки:

(9);

С другой стороны можно определить дифференциальным уравнением, записанным в сокращенной форме:

. (10)

Подставив (8) в (10), приравняем выражения (9) и (10) (5.11)

Приравняв слагаемые, имеющие одинаковые степени р в правой и левой частях (11), получим:

; ;

;

; .

На основании полученных выражений можно записать формулу для расчета коэффициентов ошибки:

. (12)

Коэффициенты ошибки могут быть также вычислены по формулам, составленным из коэффициентов полиномов числителя и знаменателя передаточной функции разомкнутой системы:

, (13)

где k – добротность системы; v – порядок астатизма.

Приведенные в табл.1 формулы получены по вышеизложенной методике подстановкой в выражение

передаточной функции разомкнутой системы в виде (13).

Динамические ошибки в следящих системах с астатизмом различного порядка

Для анализа используем обобщенную структурную схему (рис.4).



Рис.4. Обобщенная структурная схема следящей системы

В качестве фильтров используем пропорционально-интегрирующий фильтр (рис.5) с последовательно включенным интегратором:

(14)

и фильтр с двумя интеграторами, обеспечивающий системе астатизм второго порядка:

. (15)


Рис.5. Схема пропорционально-интегрирующего фильтра

(


Таблица.1

Значения коэффициентов ошибки

V

Расчетные формулы

0









1


0







2





0



0




Это достаточно распространенный тип фильтра (на ВЧ – делитель, на НЧ – интегрирующая цепь); звено обеспечивает запаздывание по фазе.

Второй фильтр – соединенные последовательно форсирующее звено и два интегратора.

Пусть задающее воздействие определяется выражением

,

а в качестве фильтра используем фильтр с передаточной функцией (14).

Величину установившейся ошибки определим по теореме о предельном значении оригинала

;

; (16)

? изображение входного воздействия определяем по таблицам.

Обозначим (добротность по скорости).

.

Таким образом, динамическая ошибка прямо пропорциональна скорости изменения задающего воздействия и обратно пропорциональна коэффициенту усиления разомкнутой системы.

Для ФАПЧ ? значение расстройки номинальной частоты генератора и входного сигнала, следовательно,

.

Для нахождения можно использовать и другие методы.

Известно, что

.

В системе с астатизмом первого порядка ; ; .

Следовательно,

.

можно определить, используя передаточную функцию замкнутой системы (16):

.

Следовательно,

Используя передаточную функцию разомкнутой системы, можно также определить по табл.1.

С фильтром (15) система является астатической с астатизмом 2-го порядка и при линейном воздействии установившаяся ошибка равна нулю.

Пусть .

Определим величину установившейся ошибки, используя ее разложение по производным входного воздействия:

;

Поскольку ; ,

.

по табл.4.1. определяем и вычисляем

Таким образом,

,

где .


ЛИТЕРАТУРА


1. Коновалов. Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 2000.

2. Радиоавтоматика: Учеб. пособие для вузов. / Под ред.В.А. Бесекерского. - М.: Высш. шк., 2005.

3. . Первачев С. В Радиоавтоматика: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 2002.

4. Цифровые системы фазовой синхронизации / Под ред. М.И. Жодзишского – М.: Радио, 2000



1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В результате неосторожного обращения с олимпийским огнём сгорели миллионы народных денег.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Анализ качественных характеристик следящей системы", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru