М инистерство образования РТАльметьевский государственный нефтяной институтКафедра АИТОТЧЕТПо лабораторным работам №4По дисциплине«Проектирование автоматизированных систем»Альметьевск 2013

Лабораторная работа № 4 .

Управление в пространстве состояний.Цель работы: Изучить модальное управление.Управление в пространстве состоянийРазмеры задачиПрограмма запрашивает размеры трех векторов: вектора состояния x ([x]=n), вектора управления u ([u]=r) и вектора выхода y ([y]=m). Размеры остальных векторов и матриц определяются этими тремя: матрица A имеет размеры nxn, B - размеры nxr, C - размеры mxn, и т.д. Ограничения: n не больше 10, r и m не больше n. Установленные размеры задачи не меняются до конца работы программы.Выбор задачиВ программе заложено четыре варианта задачи:1) детерминированная система, модальное управление (DM),2) детерминированная система, оптимальное управление (DO),3) стохастическая система, модальное управление (SM),4) стохастическая система, оптимальное управление (SO).Вариант указан на схеме в правом нижнем углу.В стохастическом варианте на систему воздействуют случайные помехи w и v, в детерминированном варианте помехи не учитываются. В варианте "оптимальное управление" матрица регулятора R вычисляется из условия минимума квадратичного критерия качества, в "модальном управлении" матрица R находится так, чтобы замкнутая система A-BR имела заданный характеристический многочлен. При вычислении R подсистема наблюдения не учитывается. Матрица K в детерминированном варианте находится из условия заданного качества матрицы A-KC, а в стохастическом варианте - из условия наилучшего подавления помех (фильтр Калмана).Проверка чувствительностиПредполагается, что матрица A, которая используется для расчета регулятора и наблюдателя (фильтра), является матрицей объекта лишь приближенно, а в точности матрица объекта равна A1 = A + D.Задание параметровДля ввода параметров нажмите букву на схеме, чтобы выбрать матрицу (или многочлен), коэффициенты которых нужно задать.

---

 - 31 -Процесс управленияНа графике строится одна или две функции времени: x вектор состояния, u - вектор выхода, z - оценка состояния x, e = x - zошибка оценки состояния, y - вектор выхода. Для стохастических систем на графике можно строить элементы матриц K и S (см.описание).Время регулирования для устойчивой линейной системы оценивается по корням характеристического уравнения. В случае необходимости процесс можно продолжить (см. меню).Для стохастических систем, независимо от того, какие функции рисуются на графике, идет счет дифференциального уравнения для S(t) и вычисляется матрица K(t). В момент, когда матрица K выходит на стационарный режим, подается звуковой сигнал (и счет S прекращается). Если это событие не происходит на протяжение одного экрана, то счет нужно продолжить.Ход работы:

1. 
   Задаем параметры:
   

2. 
   Переходные процессы:
   

3. Основные результаты:Вывод: По основным результат видим, что система устойчива.

Литература:

1. Теория автоматического управления. Часть 1. Теория линейных систем автоматического управления. Под ред. А.А. Воронова, М., “Высшая школа”, 1986.2. Теория автоматического управления. Часть2. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. Под ред. А.А. Воронова, М., “Высшая школа”, 1986.

---

3. В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. Теория систем автоматическогорегулирования. М., “Наука”, 1975.4. Е.П. Попов. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М., “Наука”, 1989.5. Е.П. Попов. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М., “Наука”, 1988.6. А.А. Ерофеев. Теория автоматического управления. С.-П., "Политехника", 1998.

---

Смотрите также файлы

• Методические указания к практическим работам по дисциплине б 16 Инженерная геодезия для направления 08. 03. 01 Строительство.docx

• Импортозамещение по для образовательных организаций (школ, колледжей и вузов).docx

• Анализ внеурочной деятельности Волейбол 6 класс за 2018 2019 учебный год.docx

• К солям относится каждое из 2х веществ.docx

• Программа среднего профессионального образования 40. 02. 01. Право и организация социального обеспечения Дисциплина История Практическое задание 2.docx