Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Пример. Пусть последовательный цифровой регулятор имеет ПФ






     

    Рассмотрим пример:

    Пусть последовательный цифровой регулятор имеет ПФ

    Тогда ПФ разомкнутой скорректированой системы

    То есть введение КУ приводит к компенсации всех нулей и полюсов исходной системы и появлению нового полюса Z=1

    Соответствующая ПФ замкнутой системы:

    Тогда при ступенчатом входном сигнале

    Это означает, что выходной сигнал у[kT] достигает требуемого значения за один период квантования и с этого момента сохраняет требуемое значение. Перерегулирование нулевое. Однако в общем случае, хотя у(кТ) может иметь малое перерегулирование, действительная реакция у(t) может сопровождаться импульсами.

    Так как Т< < постоянных времени объекта, можно ожидать, что y[kT] достаточно хорошо совпадает с y(t). Поэтому можно ожидать, что переходная функция достигает установившегося значения через Т=0.1с, а между моментами квантования пульсаций не будет или они будут малы. Такой тип реакции называется апереиодическим переходным процессом.

    Апериодический переходный процесс можно получить только в случае, когда есть полная компенсация нулей и полюсов. На практике реальное ограничение приводит к тому, что достичь идеального апериодического процесса невозможно.

     

     
     

    3. Общий случай синтеза системы с апериодическим переходным процессом.

     

    Рис. 54.

     

    Что должно быть в результате синтеза:

    1. Нулевая установившаяся ошибка при определении входного сигнала.

    2. Длительность переходного процесса должна быть минимальной

    3. Цифровой регулятор должен быть физически реализуемым

     

    ПФ замкнутой скорректированной системы имеет вид:

     

    (1)

    откуда

    (2)

    при этом

    (3)

    Будем рассматривать класс входных сигналов, изображение которых имеет вид:

    (4)

    где N-натуральное число

    A(z)- многочлен от z

    В общем случае выражение (*) соответствует входному сигналу типа

    Например, при

    С учетом (*), используя теорему определьном значении найдем установившуюся ошибку

    (5)

    Исходя из полученного выражения выясним, что необходимо, чтобы Еуст=0. Так как А(1)< > 0, то очевидно, что для этого 1-Ф(z) должно содержать скобку т.е.

    (6)

     

    где R(z)-полином от Z

    Следствием того, что 1-Ф(z) представимо в форме (6) будет выражение:

    Полюсы Ф(z) могут возникать как:

    — нули знаменателя Z=0

    — полюсы числителя, так как R(z)-многочлен от Z, то это может быть только Z=0

    Таким образом, при сделанных предложениях, Ф(z) имеет единственный полюс Z=0. Характеристическое уравнение имеет вид:

    Подставив (6) и (4) в (3) получим

    E(z)=A(z)R(z) — это Z-преобразование ошибки.

    При этом, так как A(z) и R(z) -полиномы от Z, то E(z) тоже полином от Z и следовательно E(z) имеет конечное число членов при разложении в ряд по степеням Z. Таким образом, пр исделанных предложениях сигнал ошибки сводится к нулю за конечное число периодов квантования.

    Таким образом, синтез цифрового регулятора может проводиться так

    R(z)®Ф(z)®D(z)

    При этом необходимо иметь физически реализуемую ПФ. Это можно проконтролировать при выборе Ф(z)

     

    разность степеней числителя и знаменателя не меньше, чем у W(z), это необходимо учитывать при определении Ф(z). Вернемся к соотношению(6). N определяется типом входного сигнала. Тогда

    N

    ступенчатый сигнал 1

     

    линейный 2

     

    парабола 3

     

    Видно, что при этом для ступенчатого сигнала минимальное время установления е=0 составляет один такт, для линейного — 2 такта и т.д.

    Рассмотренный алгоритм определения D(z) имеет ряд особенностей:

    1. Если W(z) имеет нули на единичной окружности или вне ее, то будет нужен енустойчивый регулятор. Этот случай нужно рассматривать отдельно

    2. В таблице m=1 и должно быть, чтобы m< =1

    Таким образом: если есть такие нули или m> 1, то R(z) не может быть 1

     

    Пример:

    Пусть

    Нельзя взять Ф(z)=1/z из таблицы

    Попробуем взять , тогда

    При этом

    и процесс заканчивается за два такта.

    В общем случае при заданном входе, определяющем N, минимальное число переиодов квантования, составляющих переходный процесс, равно

    N+m-1







    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.