Рассмотрим линейный одноканальный объект управления (4.18), (4.19) с параметрическими возмущениями. Желаемая динамика системы задана уравнением эталонной модели (4.20) по требованиям к качеству переходных процессов. В системе эталонная модель реализуется в виде линейного динамического звена. Согласно методу эталонного уравнения получим описание регулятора:
или ,
где = , , -настраиваемые коэффициенты регулятора, изменение которых осуществляется по пропорционально-интегральному алгоритму:
= , (5.14)
, (5.15)
где , - матрица коэффициентов, удовлетворяющая уравнению Ляпунова
= - D.
Уравнения (5.14), (5.15) можно записать в виде
, (5.16)
, (5.17)
. (5.18)
Дифференциальные уравнения (5.14), (5.15) или (5.16)-(5.18) описывают адаптор.
Задание №1
ПОСТРОЕНИЕ ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
|
|
По заданным показателям качества переходного процесса записать уравнение эталонной модели (таблица 2), , где r – эталонный входной сигнал, r = const. В таблице 2 использованы следующие обозначения:
σ % - перерегулирование, tn, c – время переходного процесса, est % - допустимая величина относительной статической ошибки, n – порядок модели (или порядок дифференциального уравнения).
Таблица 2
№ | σ % | tn, c | est % | n |
1 | 0 | 2 | 5 | 2 |
2 | 10 | 4 | 1 | 3 |
3 | 20 | 10 | 1 | 2 |
4 | 30 | 3 | 0.5 | 3 |
5 | 40 | 8 | 2 | 2 |
6 | 5 | 2 | 5 | 3 |
7 | 10 | 4 | 0.4 | 2 |
8 | 20 | 8 | 1 | 3 |
9 | 30 | 10 | 3 | 2 |
10 | 0 | 4 | 5 | 3 |
Задание №2
ПОСТРОЕНИЕ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ МЕТОДОМ ЛЯПУНОВА
Дано описание автономной системы в пространстве состояний:
, .
Проверить устойчивость системы вторым методом Ляпунова, решив матричное уравнение:
, .
Определить знак матрицы В или С критерием Сильвестра. Значения элементов матриц приведены в таблице 1.
Таблица 1
№ | A a11 a12 a21 a22 | B b11 b12 b21 b22 | C c11 c12 c21 c22 | |||||||||||
1 | 0 | 1 | -2 | -3 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | |||||
2 | 0 | 2 | -3 | - 5 |
| 2 | 0 | 0 | 2 | |||||
3 | -1 | 1 | -2 | -2 |
| 2 | 1 | 1 | 4 | |||||
4 | 1 | 2 | -1 | -0.5 |
| 2 | 0 | 0 | 2 | |||||
5 | -2 | 2 | -0.5 | 2 |
| 4 | 0 | 0 | 2 | |||||
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| |||||
7 | 0 | 2 | -1 | -1 | 2 | 0 | 0 | 2 |
| |||||
8 | 1 | -1 | -1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 |
| |||||
9 | 1 | -2 | -3 | -4 | 2 | 1 | 1 | 4 |
| |||||
10 | 0 | 1 | 0 | -1 | 2 | 0 | 0 | 4 |
| |||||
|
|
Матрица будет положительной, если определители всех ее угловых миноров будут положительны.
Матрица будет отрицательной, если знаки определителей ее угловых миноров чередуются, начиная со знака минус.
Задание №3