ВУЗ:
Составители:
3
1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью лабораторной работы является изучение принципа действия оптимальной по
быстродействию системы управления объектом типа двойного интегрирующего звена на
аналоговом вычислительном комплексе АВК-6.
2 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
Общие понятия об оптимальных системах.
Обычно в САУ объект управления (ОУ) за-
дан и его свойства изменить нельзя, а алгоритм управляющего устройства (УУ) можно выби-
рать в широких пределах. В оптимальных САУ алгоритм управляющего устройства при из-
вестных характеристиках объекта выбирается на основе определенных критериев оптималь-
ности (минимум времени переходного процесса, минимум расхода энергии и
т. п.) с учетом
ограничений, наложенных на координаты системы. Эти ограничения определяются либо фи-
зическими свойствами объекта, либо накладываются при проектировании из условий нор-
мальной работы системы.
Важным частным случаем задачи об оптимальном управлении является задача об оп-
тимальном быстродействии систем. Задача оптимального быстродействия состоит в нахож-
дении такого управления u(t) (алгоритма
управляющего устройства), при котором переход
объекта управления из одного состояния в другое, вызванный, например, подачей на вход
системы ступенчатого воздействия, будет осуществляться за минимально возможное время.
САУ, в которых реализуется такое управление, называются оптимальными по быстродейст-
вию.
Теоретически доказано, что для линейного одномерного объекта n-го порядка, переда-
точная функция которого
имеет только отрицательные действительные полюса и ограниче-
ние наложено только на величину u , т. е.
uuu
мин мах
<
<
, оптимальное по быстодействию
управление всегда состоит из n интервалов (теорема об n интервалах [1]), на которых управ-
ляющее воздействие u(t) может принимать одно из возможных значений
u
мах
или u
мин
, т. е.
управление является релейным. При этом моменты времени, в которые происходит переклю-
чение u, определяются уравнением объекта, начальными условиями и внешними воздейст-
виями.
Оптимальная по быстродействию система
. Определим структуру и параметры управ-
ляющего устройства, обеспечивающего оптимальное по быстродействию управление в сис-
теме, приведенной на рисунке 1б.
