Исследование робастных свойств систем с модальным управлением
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
>
Рис. 3.6. Анализ качества оценивания наблюдателем переменной : 1 - график переходной характеристики по ; 2 - график переходной характеристики по
Чем дальше мы уходим от переменной в сторону , тем сильнее отличаются характеристики, тем хуже становятся оценки.
На рис. 3.7 показаны переходные характеристики по переменным и для случая, когда фактическое значение жесткости с в два раза больше номинального: с=2сн.
Как видно из графиков, переходные характеристики по этим переменным практически идентичны.
Рис. 3.7. Анализ качества оценивания наблюдателем переменной в системе с модальным регулятором при с=2сн.
Из графика видно, что при увеличении жесткости с система стала неустойчивой.
Посмотрим, как меняется чувствительность показателей качества динамики системы с модальным регулятором к изменениям момента инерции второй инерционной массы :
На рис. 3.8 показаны переходные характеристики по переменным и для случая, когда фактическое значение момента инерции второй инерционной массы в два раза меньше номинального: .
Как видно из графиков, переходные характеристики по этим переменным практически идентичны.
Рис. 3.8. Анализ качества оценивания наблюдателем переменной в системе с модальным регулятором и наблюдателем при
На рис. 3.9 показан аналогичный анализ качества оценивания наблюдателем переменной. Здесь становится заметным отличие оценки от истинной переменной.
Рис. 3.9. Анализ качества оценивания наблюдателем переменной : 1 - график переходной характеристики по ; 2 - график переходной характеристики по
На рис. 3.10 показаны переходные характеристики по переменным и для случая, когда фактическое значение момента инерции второй инерционной массы в два раза меньше номинального: .
Рис. 3.10. Анализ качества оценивания наблюдателем переменной : 1 - график переходной характеристики по ; 2 - график переходной характеристики по
На рис. 3.11 показаны переходные характеристики по переменным и для случая, когда фактическое значение момента инерции второй инерционной массы в два раза больше номинального: .
Как видно из графиков, переходные характеристики по этим переменным практически идентичны.
Рис. 3.11. Анализ качества оценивания наблюдателем переменной в системе с модальным регулятором при
Из графика видно, что при увеличении момента инерции второй инерционной массы система стала неустойчивой. Чем дальше мы уходим от переменной в сторону , тем сильнее отличаются характеристики, тем хуже становятся оценки.
.3 Интегральная оценка робастных свойств системы с модальным регулятором и наблюдателем
Для количественной оценки робастных свойств системы с модальным регулятором и наблюдателем удобно использовать интегральную квадратичную оценку (ИКО) .
Для различных полиномов, различных значений их среднегеометрического корня и различных значений неопределенных параметров объекта управления вычислим интегральную квадратичную оценку. Результаты занесем в таблицы.
Таблица 3.3
Значения ИКО при вариациях параметра с для полинома Баттерворта
с/22с250.03660.0010620.003289500.09971-3.40.009071000.045470.010131.739
Таблица 3.4
Значения ИКО при вариациях параметра для полинома Баттерворта
251.260.0010620.02603500.06544-3.40.0091441000.069010.010130.4644
Таблица 3.5
Значения ИКО при вариациях параметра с для биномиального полинома
с/22с250.003289-2.20.0002338500.00746-1.50.00055211000.004793-7.60.0009279
Таблица 3.6
Значения ИКО при вариациях параметра для биномиального полинома
250.8109-2.20.004945500.03048-1.50.0015931000.004404-7.60.002169По результатам, приведенным в таблицах, построим графики зависимости интегральной квадратичной оценки от вариации параметров объекта управления.
Рис. 3.12. Интегральная квадратичная оценка при вариациях с для полинома Баттерворта
Рис. 3.13. Интегральная квадратичная оценка при вариациях для полинома Баттерворта
Рис. 3.14. Интегральная квадратичная оценка при вариациях с для биномиального полинома
Рис. 3.15. Интегральная квадратичная оценка при вариациях для биномиального полинома
Для разных полиномов наблюдаются различные картины зависимости интегральной квадратичной оценки от вариаций параметров с и для различных значений среднегеометрических корней. Однозначно сказать, для какого полинома картина более предпочтительна нельзя. Из полученных графиков можно сделать вывод, что более благоприятную картину зависимости ИКО от вариаций параметров с и мы наблюдаем для значения для значения среднегеометрического корня .
3.4 Выводы по третьей главе
В данной главе был рассчитан стационарный наблюдатель для рассматриваемой следящей системы с упругим электромеханическим объектом управления. Был выполнен анализ чувствительности оценок, вырабатываемых наблюдателем, к вариациям параметров объекта управления. А также построены таблицы и графики зависимости интегральной квадратичной оценки от вариации параметров с и .
Исследования в системе Matlab Simulink показали следующее:
- отличие параметров объекта управления от значений, принятых при расчете наблюдателя, приводит к существенному ухудшению оценок, вырабатываемых наблюдателем. Вследствие этого наблюдатель вносит весьма существенный вклад в отличие динамики возмущенной системы от динамики системы с номинальными параметрами.
сравнение систем?/p>