Файл: Аграчев, Г. С. Основы автоматического управления учебник для высших военных командных учебных заведений Войск ПВО страны.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
|
Поскольку передаточная функция решающего элемента |
||||
определяется |
выражением: |
|
|
|
|
то |
в данном |
случае |
|
|
( П '4) |
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
= --------- f - r = - 7 > |
T T ' |
■ (,L5> |
|
|
|
соР + |
|
|
|
где |
к - |
Т = c0R0. |
|
|
|
|
Таким образом, передаточные функции |
инерционного звена |
|||
(11.1) и решающего элемента |
(11.5) связаны соотношением |
||||
|
|
W(p) = |
- W 3(p). |
|
(11.6) |
При соответствующей схеме решающего элемента можно моделировать любые типовые динамические звенья. В табл. 5.1 приведены модели основных типовых динамических звеньев и некоторых их соединений.
Ло
X
Рис. 11.1
Имея модели элементов АС и соответствующим образом соединив их, можно получить модель системы в целом.
Моделируя АС, необходимо выбрать масштабы переменных и масштаб времени. В этом случае
|
М, = ^Xi- и М ( = |
|t- , |
(11.7) |
где Мi — масштабный коэффициент г-й переменной; |
|
||
х мi — i-я машинная переменная; |
переменная; |
|
|
Xi |
— L-я истинная (исследуемая) |
|
|
М, — масштабный коэффициент времени; |
|
||
tM — время протекания процессов в модели; |
процессов. |
||
t |
— истинное время протекания |
исследуемых |
|
Изменение скорости протекания процессов возможно только при моделировании системы в целом. При моделировании
235
только части системы и сопряжении ее с реальной аппаратурой
необходимо выполнение |
равенства tK— t,•т. е. Mt = |
1. |
При выборе масштаба времени М, необходимо |
учитывать |
|
то обстоятельство, что |
электронные модели могут |
работать с |
достаточной точностью |
при ограниченном времени |
протекания |
моделируемого процесса. Это время не должно обычно превы шать нескольких сотен секунд, что связано с особенностями ра боты электронных интеграторов.
Масштабные коэффициенты Мг должны выбираться таким образом, чтобы в переходных процессах максимальное значение
машинной переменной |л'м; п1ах |=Мг |А'г |Пах|не превосходило |
пре |
||||
дельно |
допустимого |
значения, которое обычно |
равно |
100 в |
|
в ЭАВМ с ламповыми УПТ. |
модели исследуемой систе |
||||
Для |
приложения к электронной |
||||
мы управляющих и |
возмущающих |
воздействий |
используются |
||
генераторы, которые могут воспроизводить требуемые функции времени, например ступенчатую функцию, единичный импульс, синусоиду и т. п., в виде соответствующего изменения электри ческого напряжения. Существуют также генераторы случайных величин, например, генераторы шумового напряжения.
Рассмотрим порядок набора задачи на примерах.
Пусть дана АС, структурная схема которой представлена на
рис. |
11.2, а, а передаточная |
функция |
разомкнутой |
системы |
имеет вид |
|
|
|
|
|
W (P) = — T1------г Йт7т , |
|
( 11.8) |
|
где |
Р (1 Щ |
i~ Т*р) |
|
|
k — &2. |
11.2, а) |
можно также |
предста |
|
Звено второго порядка (рис. |
||||
вить в виде двух последовательно включенных звеньев первого
порядка (рис. |
11.2,6). Схемы набора, построенные |
в соответ |
||
ствии |
с табл. 11.1, для структурных схем рис. |
11.2, а |
и |
|
рис. |
11.2,6 |
приведены соответственно на рис. |
11.3, а |
и |
рис. |
11.3 6. |
|
|
|
а )
Рис. 11.2
236
Т а-б л и ц a ll.l
Таблица аналоговых схем типовых динамических звеньев
f\CPUA.M04Hrtft вункция ЭОЕНАНЕГО ПАРАМЕТРЫ,ВЫРАЖЕННЫЕЧЕРЕЗ ПА РАМЕТРЫЭПЕКТрУЧЕСКИХЭЛЕМЕНТОВ
С х е м а м о д е л и i8EHA ил УПТ
Rt
>^4Z>
v,
о |
|
|
X |
|
|
X |
|
£ 1 |
О |
|
|
3 |
T - R .C . |
*— CD- |
* |
(/ьж |
|
S |
|
|
237
Продолжение
Д ИффСРЕ Н ЦИPV кмц. (ДК)
238
Продолжений
Если число решающих усилителей в модели основной цепи воздействий четное, то в цепь обратной связи ставится инвертор.
2?о
а )
Я
Рис. 11.3
При моделировании непрерывной следящей системы (см. рис. 1.5), струк турная схема которой показана на рис. 4.2, а передаточная функция имеет вид
W /р)__________M l + _Ы1________= w (р) ~ Р О -Н Т%р){\ -I- Тяр)( 1 + Тавр) ■
90 (1 + 0,1 р)
~р (1 + 0,02д )(1 + 0,005 д)(1 + 0,2р) '
схема набора может быть представлена рис. 11.4.
239
to 4*.
О
p = M t - p N \ ] Т м = M t T ; Л1г=10; TU7 / |
\ _ _______9 (1 +/?m) ________ |
|
Met = TV/jb= =V * Me' V ° > j^,^] |
^ |
/>м(1+0,2/ jm)(i+Q,05^m)({♦ 2 ^ ) |
|
|
|
Рис. 11.4
Ммпульсная АС (см. рис. 10.7) со структурной схемой (см. рис. 10.9) и передаточной функцией
|
|
|
|
|
kv { \ - e |
Тр) |
1200 (l — g °m p ) |
|
|
|||||
будет иметь |
схему |
набора в |
соответствии |
с рис. |
П.5, |
где рис. 11.5,6 — им |
||||||||
пульсный элемент (фиксатор). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В исследуемой системе с выхода временного |
дискриминатора |
на непре |
||||||||||||
рывную часть подаются прямоугольные импульсы |
площадью 5 к &Вд Тм. |
|||||||||||||
В аналоговой схеме этой |
системы с |
выхода |
фиксатора |
на непрерывную |
||||||||||
часть |
также |
воздействуют |
прямоугольные |
импульсы, |
но |
площадью |
||||||||
5м ~ ^вдм 7м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Чтобы процессы |
в аналоговой схеме |
были |
эквивалентны |
процессам |
||||||||||
исследуемой |
системы, |
необходимо |
обеспечить |
равенство |
площадей импуль |
|||||||||
сов 5 = |
5 М, |
т. е. АВд T — kВдм Ти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Так как |
7'М> Т , |
то |
^вд ^ |
*вдм‘ |
Если ввести масштаб времени |
Т |
||||||||
= |
||||||||||||||
то Ти = |
М, Т, |
&Вдм = |
«вд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-д^—. Это равносильно уменьшению коэффициента уси |
||||||||||||||
ления системы kv в М( раз, т. е. kVb{ =
Динамика процесса в аналоговой схеме замедляется в М* раз по срав нению с динамикой процесса в реальной системе. Если временные парамет ры процессов измерять интервалами дискретности, то при обработке резуль татов исследования на ЭАВМ не потребуется специальных пересчетов.
Положим интервалы дискретности |
в исследуемой системе 7=1 мсек и в |
||||
ее аналоговой схеме 7 М=0,4 сек. |
Тогда |
М* — |
0,4 |
= |
400. |
1-10-з |
|||||
Из условия нахождения системы на границе устойчивости |
|||||
kv T = 2 kv Пред = |
в _ 3 = |
2000 сек |
\ |
||
ky пред |
2000 |
=5 сек -1 |
|
||
пред |
м, |
"400“ |
|
||
т. е. в этом случае машинный коэффициент усиления |
системы не превышает |
||||
значения 10 и может быть выставлен на любом решающем УПГ непрерывной части. Коэффициенты передачи остальных решающих УПТ можно взять рав
ными |
единице. Этот |
факт отражен в аналоговой схеме автодальномера |
|
(рис. |
11.5, а). |
автосопровождение |
цели (замыкание ИАС) осущест |
В |
автодальномере |
||
вляется с момента обеспечения взаимного |
перекрытия следящими стробами |
||
отраженного от цели импульса. При этом цель находится от РЛС на опреде ленном удалении, которое для полноты всего процесса работы надо бы вво дить в виде начального условия. Но это делать не обязательно, ибо нас интересует динамика процесса в замкнутой системе, когда управление идет импульсными сигналами ошибки.
Моделирование структурной схемы позволяет достаточно просто учитывать при исследовании системы типичные нелиней-
16 Учебник |
241 |