Практикум по дисциплине «теория автоматического управления» для студентов направлений 550200, 651900 «Автоматизация и управление»

Цель работы

Освоение метода аналитического синтеза замкнутой системы с заданным качеством с применением наблюдателя для восстановления не измеряемых координат состояния системы.

Литература

1. [4] стр. 287-309;
2. [5] стр. 62-72

Порядок выполнения работы

1. 
   Используя синтезированный в лабораторной работе №10 наблюдатель координат состояния линейной динамической системы, замкнуть систему обратными связями, величины которых рассчитаны в лабораторной работе№9. Схема для моделирования приведена на рис.11.1.
   

Рис.11.1. Схема для выполнения лабораторной работы в приложении Simulink.

2. 
   Задать нулевые начальные условия для наблюдателя и отличные от нуля начальные условия для исходной системы . Синтезированное управление подать на вход исходной разомкнутой системы и наблюдателя.
   
3. 
   Наблюдать переходной процесс в системе и наблюдателе. Зарисовать переходные процессы по координатам состояния и соответствующим оценкам наблюдателя на одном графике, используя для получения графиков блоки Mux и Scope. Получить и зарисовать фазовую траекторию , используя блок XY Graph.
   

Для моделирования выбрать метод симуляции с фиксированным шагом, время моделирования в лабораторной работе принять , шаг моделирования 0,01с.
Содержательная часть отчета должна включать: схему моделирования; переходные процессы по каждой координате состояния системы и ее оценке после замыкания системы регулятором Летова А.М в котором используются оценки координат состояния ; фазовую траекторию движения системы.

Контрольные вопросы

1. 
   В каких условиях задача линейного синтеза замкнутой системы разрешима?
   
2. 
   Как выглядит канонически управляемое представление внутренней модели системы?
   
3. 
   Изобразить структурную схему канонически управляемого представления системы?
   
4. 
   Какова структура замкнутой системы управления с наблюдателем в контуре управления?
   
5. 
   Каковы условия асимптотической устойчивости системы с наблюдателем в контуре управления?
   
6. 
   Каков порядок системы с наблюдателем полного порядка и регулятором А.М. Лётова?
   
7. 
   В каких случаях возможен синтез статического наблюдателя координат состояния?
   
8. 
   Каким образом, используя понятие передаточной функции, дать суждение о том, что систем не является вполне управляемой или наблюдаемой?
   
9. 
   Каков спектр полюсов замкнутой системы управления с наблюдателем в контуре управления?
   
10. 
    В каком случае необходим синтез замкнутой системы управления с наблюдателем в контуре управления?