Синтез линейных систем управления методом локализации при действии случайных сигналов

• Автор: Веретельникова, Евгения Леонидовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ЗАДАЧА СИНТЕЗА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ ДЕЙСТВИИ СЛУЧАЙНЫХ ПОМЕХ И СЛУЧАЙНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
1.1. Введение
1.2. Случайные сигналы в системах автоматического управления
1.2.1. Задачи исследования систем автоматического управления
при случайных сигналах
1.2.2. Показатели качества работы систем автоматического управления
1.3. Анализ влияния помех измерения в методах большого коэффициента
и старшей производной в линейных системах /А
1.4. Анализ влияния помех измерения в системах,
синтезированных методом локализации
1.4.1. Оценка влияния помех (одноканальный случай)
1.4.2. Система с реальным фильтром
1.4.3. Системы с дифференцирующим фильтром
1.5. Исследования помехозащищенности различных САУ,
синтезированных методом локализации
1.5.1. Оценка влияния помех измерения в экстремальных системах
1.5.2. Исследование помехозащищенности системы слежения
1.5.3. Анализ помехозащищенности адаптивных систем,
синтезированных методом локализации
1.5.4. Анализ влияния помех измерения выходной переменной
при синтезе систем методом динамического сжатия
1.6. Задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЛИНЕЙНОЙ
ОДНОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ ЛОКАЛИЗАЦИИ, ПРИ ДЕЙСТВИИ СЛУЧАЙНОЙ ПОМЕХИ В КАНАЛЕ ИЗМЕРЕНИЯ
2Л. Введение
2.2. Задача синтеза линейной системы методом локализации
2.2.1. Принцип локализации
2.2.2. Выбор алгоритма управления
2.2.3. Анализ условий работоспособности линейной системы
при действии белого шума в канале обратной связи
2.2.4. Модификация алгоритма управления
2.2.5. Выбор параметров регулятора из условий обеспечения
минимума суммарной ошибки
2.2.6. Пример расчета параметров регулятора
2.2.7. Пример использования фильтра порядка выше, чем п+1
2.3. Особенности задачи синтеза для объекта с передаточной
функцией с полиномом в числителе
2.3.1. Система без помехи измерения
2.3.2. Аддитивная помеха типа "белый шум" в канале обратной связи
2.4. Методика определения оптимальных значений малого параметра
2.5. Выбор параметров дифференцирующего фильтра
2.5.1. Постановка задачи выбора параметров
2.5.2. Выбор параметров дифференцирующего фильтра 2-го порядка
2.5.3. Выбор параметров дифференцирующего фильтра 3-го порядка
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ ДЕЙСТВИИ СЛУЧАЙНОГО ЗАДАЮЩЕГО СИГНАЛА
3.1. Введение
3.2. Телеграфный сигнал как пример случайного
полезного воздействия

3.2.1. Определение телеграфного сигнала
3.2.2. Формирующий фильтр
3.2.3. Формирование задающего телеграфного сигнала из белого шума
3.3. Синтез линейных систем при задающем телеграфном сигнале
3.3.1. Задачи синтеза
3.3.2. Оценка качества работы системы
3.3.3. Пример
3.3.4. Анализ влияния параметров телеграфного сигнала
на ошибку системы
3.3.5. Поведение системы в асимптотике
3.4. Синтез системы методом локализации при задающем
телеграфном сигнале
3.4.1. Постановка задачи
3.4.2. Синтез системы управления с порядком дифференцирующего фильтра, равным порядку объекта п
3.4.3. Синтез системы управления с дифференцирующим фильтром порядка и+1
3.4.4. Синтез линейных систем при действии случайного
полезного сигнала и случайной помехи
3.4.5. Определение значения малых параметров из условий
минимума полной средней квадратической ошибки
3.4.6. Анализ влияния параметров телеграфного сигнала
на ошибку системы
3.4.7. Анализ систем с дифференцирующим фильтром
более высокого порядка
3.4.8. Пример расчета параметров фильтра для объекта 1 -го порядка
3.4.9. Пример расчета параметров фильтра для объекта 2-го порядка
3.5. Особенности задачи синтеза для систем с полиномом в числителе передаточной функции объекта при задающем телеграфном сигнале
3.5.1. Постановка задачи
3.5.2. Система без помехи измерения

периментальное исследование работы следящей системы в условиях действия помех. Предполагалось, что помеха (по обратной связи) искажает входной сигнал. В работе рассматривался случайный сигнал со следующими характеристиками: нормальный закон распределения случайных чисел с нулевым математическим ожиданием и дисперсией ст2 = 1; максимальная амплитуда |Атах|=2. Рассматривалось прохождение через систему детерминированного задающего сигнала вида Г(/)=1(?) с высокочастотной помехой. Так как случайный сигнал можно представить в виде суммы нескольких гармонических составляющих, а объект управления удовлетворяет гипотезе фильтра низких частот, то на выходе объекта можно наблюдать отфильтрованный сигнал с низкочастотной помехой. При этом максимальная амплитуда выходного сигнала получилась на два порядка меньше соответствующего значения входного сигнала. По результатам эксперимента были сделаны выводы, что объект, являясь низкочастотным фильтром, не пропускает высокочастотную помеху. Было отмечено, что при воздействии на систему входного сигнала с высокочастотной помехой управляющее воздействие представляет собой функцию случайного сигнала с максимальной амплитудой ||итах|=20000, тогда как при действии того же входного сигнала, но без помехи управляющее воздействие по модулю есть убывающая функция с максимальной амплитудой |итах|=1200. Видим, что наличие помехи требует резкого увеличения ресурса управления. Далее в работе указано, что синтез системы слежения необходимо проводить с учетом ограничений на ресурс управления, так как малый ресурс управления может ухудшить качество процессов. Ограниченность ресурса управления может привести к увеличению времени переходного процесса и перерегулирования. Если же частотные спектры помехи и системы не перекрываются, то помеха не оказывает влияния на процессы в системе.
1.5.3. Анализ помехозащищенности адаптивных систем, синтезированных методом локализации
Исследование помехозащищенности адаптивных систем производилось в работах [88-90]. Отмечено, что источником помех в адаптивных системах может быть погрешность (шум) измерений координат состояния. В условиях помех работа систем усложняется наличием дифференцирующего фильтра, с помощью которого определяются требуемые производные. Известно, что высокочастотная помеха, проходя через устройство дифференцирования, может дос-