Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний авіаційний університет
Модульна контрольна робота №1
з дисципліни «Сучасна теорія управління»
Варіант №2
Виконав:
студент групи ІКІТ 421
Гриценко О.Ю.
Перевірив: Глазок О.М.
Київ 2014
Завдання:
1. Теорія автоматичного управління. Місце та зв’язок дисципліни з іншими галузями науки.
2. Визначити передаточну функцію системи управління, якщо вона задана наступним диференціальним рівнянням: . Необхідно описати процедуру отримання амплітудно-фазо-частотної характеристики для заданої передаточної функції за допомогою засобів MatLab.
3. Визначити передаточну функцію системи управління, що задана структурною схемою:
Виконання:
1. Теорія автоматичного управління. Місце та зв’язок дисципліни з іншими галузями науки.
Теорія автоматичного управління — дисципліна, яка вивчає процеси автоматичного управління об’єктами різної фізичної природи, використовує матеріальні засоби для вивчення властивостей систем автоматичного управління і розробки і рекомендацій з їх проектування.
Завдання сучасної теорії управління:
Управління — довільна зміна стану об’єкта, системи, процесу, яка приводисть до досягнення поставленої мети.
Об’єкт управління — система, в якій відбуваються процеси, на які можна цілеспрямовано впливати, тобто управляти. Приклади: колектив, захист.
Кожна система має:
Схема системи управління:
Види управління:
Збурення — некерований вплив зовні на довільний елемент системи; заважає досягненню мети.
Автоматика — галузь науки та техніки, яка охоплює теорію і практику автоматичного управління, а також принципи побудови автоматичної системи та утворюючих їх технічних засобів.
Система управління — систематизований набір засобів впливу на ОУ для досягнення певних цілей об’єкту.
Для успішного освоєння студентами дисципліни “Теорія автоматичного управління”, студенти повинні володіти знанням і досвідом застосування інформаційних технолоній, знати і вміти застосовувати методи загальної та спеціальної вищої математики, розвивати здібності узагальненням аналізу сприйняття інформації, постановці мети та вибору шляхів її досягнення, в умовах розвитку науки і техніки робити переоцінку накопиченого досвіду, розвивати здатність і готовність використання інформаційних технологій.
Дисципліна тим чи іншим чином пов’язана з:
Полюса передаточної функції (вирахувані за допомогою Matlab):
>> pole(ws)
ans =
-2.0000
1.0000 + 1.7321i
1.0000 - 1.7321
Нулі передаточної функції (вирахувані за допомогою Matlab):
>> zero(ws)
ans =
-0.0250 + 0.9997i
-0.0250 — 0.9997i
Для отримання амплітудно-частотної характеристики (АЧХ), фазо-частотної характеристики (ФЧХ) та амплітудно-фазової характеристики (АФХ) передаточної функції спочатку потрібно у командному рядку Matlab ввести:
ws=tf([2 0.1 2], [0.5 0 0 4])
В результаті буде утворена передаточна функція, якій буде надене ім’я "ws".
Другим кроком потрібно сформувати вектор частот W від 0 до 10 включно з кроком 0.1:
W=0:.1:10
Третім кроком потрібно отримати частотний відгук (frequency response). Для цього у командному рядку Matlab потрібно ввести:
H=freqresp(ws,W)
В результаті буде отриманий масив чисел, що містить 101 комплексне число.
Тепер, якщо ж потрібно побудувати графік амплітудно-фазово частотної характеристики (АФЧХ) передаточної функції, то треба у командному рядку Matlab ввести:
plot(H(:))
В результаті отримаємо АФЧХ, що зображене на рис. 1.
Рис. 1. Амплітудно-фазова частотна характеристика передаточної функції
Також існує більш короткий шлях побудови частотних характеристик - використання команд nyquist і bode. Команда nyquist(ws) побудує діаграму Найквіста, тобто АФЧХ (при цьому розглядаються як позитивні, так і негативні частоти), що зображена на рис. 2. За командою bode(ws) будуть побудовані графіки АЧХ і ФЧХ в логарифмічному масштабі (ЛАФЧХ), що зображена на рис. 3.
Рис. 2. Амплітудно-фазова частотна характеристика передаточної функції,
що визначена командою “nyquist(ws)”
Рис. 3. Логарифмическая амплитудно-фазовая частотная характеристика передаточної функції,
що визначена командою “bode(ws)”
Ще один спосіб побудови графіків частотних характеристик, а також імпульсної та перехідної функцій - це використання спеціального графопобудовника тулбокса CONTROL, який викликається командою ltiview.
3. Визначити передаточну функцію системи управління, що задана структурною схемою:
ОУ
y
x
вихідна інформація
вхідна інформація
збурення
ОУ
канал прямого зв’язку
П
канал зворотного зв’язку
k1
k2
T2p+1
k4
T4p+1
y
x
k3
k5
k1
W1
y
x
k3
k5
W3
y
x
k5