1 / 21

Modelování a simulace

Modelování a simulace. 7. Přednáška Základy teorie řízení, statická a dynamická analýza, Nyquistova stabilita, ustálení, systémy s rozpojenou a uzavřenou smyčkou, princip řízení, zpětná vazba, regulátory. Studijní materiály. Biokybernetika: Eck, Razím (Bio str…)

megan
Télécharger la présentation

Modelování a simulace

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Modelování a simulace 7. Přednáška Základy teorie řízení, statická a dynamická analýza, Nyquistova stabilita, ustálení, systémy s rozpojenou a uzavřenou smyčkou, princip řízení, zpětná vazba, regulátory

  2. Studijní materiály • Biokybernetika: Eck, Razím (Bio str…) • Teorie automatického řízení I.: Kubík, Kotek, Strejc, Štecha (TařI, str.) • Příručka regulační techniky: W.Opellt • Kybernetika: Kotek, Vysoký, Zdráhal, SNTL 1990

  3. Teorie řízení v biokybernetice Bio3 • Regulace x řízení (str.3) • Regulační vztahy organizovány hierarchicky • Regulační vazby mezi subsystémy na stejné organizační hladině se subsystémy ležícími na různých hierarchických úrovních • Nervový a hormonální systém

  4. Aplikace synergetiky v biologii a lékařství (Bio ..) • Synergetika (H.Haken) – kooperativní činnost • Kooperativní činnost svalových buněk • Periodické procesy (biorytmy, srdeční činnost) • Vznik časových struktur • Vznik deterministického chaosu • Vznik prostorových struktur • Vznik nových jevů v biologických systémech (vznik nových druhů, nových tvarů, selekce, evoluce apod.)

  5. Základní pojmy TařI,12 • Řízení (automatické řízení, ovládání) • Automatická regulace (řízení regulačního typu, řízení logického typu – automatické rozhodování) • Cíl řízení, optimální řízení • Řízený systém (u(t), z(t),x(t), y(t), v(t)) • Řídicí systém (w(t), x(t), u(t) • Stav systému (x(t))

  6. Základní pojmy TařI,14 • Model systému automatického řízení x(t) = f(x,u,v,t) y(t) = g(x,u,v,t) • Lineární systém, nelineární systém • Model ustáleného stavu pro x = 0 f(x,u,v) = 0y = g(x,u,v) • Statická charakteristika (monotónní, extremální • SAŘ stabilní x nestabilní

  7. Základní pojmy TařI,15 • Rozměr systému • Řád systému • Procesy deterministické x stochastické • Deterministické x stochastické systémy • Apriorní informace • Funkční x blokové schéma • Podle cíle řízení (stabilizace, programové řízení, vlečné řízení, adaptivní řízení)

  8. Základní pojmy TařI, 15 • SAŘ – otevřené x uzavřené • Zpětnovazební SAŘ - automatické řízení podle poruchy x podle odchylky • SAŘ spojité, diskrétní, hybridní

  9. Systém a jeho základní vlastnosti TařI,17 • Systém definován množinou prvků S a množinou vztahů R mezi nimi, • Množina pravidel P • Parametry L • Struktura systému • Uvést příklad…..

  10. Základní pojmy TařI, 19 • Abstraktní systém (neorientovaný, orientovaný • Podmínky fyzikální realizovatelnosti • Stav systému (deterministický x stochastický systém) • Stavový zápis LDS (rov.2.15) • Stavový zápis NDS (2.16) • Konečný automat (2.17) • Stochastický systém (2.18) • Přepisy a převody dif. a dif rov. na stav.rov. a obráceně str.32

  11. Vlastnosti systémů TařI, 43 • Dosažitelnost, řiditelnost a stabilizovatelnost kap. 2.3.1 • Pozorovatelnost, rekonstruovatelnost a detekovatelnost 2.3.2 • Identifikovatelnost 2.3.3

  12. Lineární spojité systémy TařI, 59 • Vnější popisy spojitého dynamického lineárního systému (SDLS) • Lineární diferenciální rovnicí systému (3.1) • Přenosem systému v Laplaceově transformaci (3.5) • Impulsovou charakteristikou systému (3.11) • Přechodovou charakteristikou systému (3.17) • Frekvenčním přenosem systému (3.24) • Frekvenční charakteristikou systému (3.27) • Polohou pólů a nul přenosu systému • Odezvou systému na známý obecný vstupní signál

  13. Vzájemná souvislost vnějších popisů systému (TařI(80)) • Mezi frekv. a čas. charakteristikami sys. • Frekv. char. a impulsové funkce (82) • Vnitřní popis s vnějším popisem (87) • Vazby mezi systémy (94) • Paralelní spojení • Sériové spojení • Zpětnovazební spojení • Bloková algebra (99)

  14. Lineární Regulátory TařI, 134 • Charakterizování činnosti regulátoru (134) • Rozdělení regulátorů (přímé, nepřímé, elektrické pneumatické, hydraulické, nespojité spojité, lineární, nelineární…) • Nepřímý regulátor (měřicí člen, čidlo, porovnávací člen, ústřední člen, akční člen, pohon, regulační orgán) • PID (PSD) regulátor

  15. Analýza regulačního obvodu TařI 146 • Přesnost regulace (146) • Analýza RO pomocí frekvenčních char. (komplex.rov., log.souřadnice) (148) • Analýza pomocí nul a pólů přenosu (metoda geometrického místa kořenů) (153) • Z časových průběhů veličin v RO (165) • Citlivostní analýza RO (173)

  16. Syntéza regulačního obvodu (TařI str.209) • Podklady pro syntézu (209) • Ukazatelé kvality a přesnosti regulace (z časových průběhů, z frekvenčních charakteristik) (213) • Metody syntézy (frekvenční, empirické – metody Ziegler – Nichols, kvadratická regulační plocha, metoda optimálního modulu, symetrické optimum) (219)

  17. Rozvětvené a mnohorozměrové regulační obvodyTařI,261 • Rozvětvené regulační obvody • S pomocnou regulovanou veličinou • S pomocnou akční veličinou • S měřením poruchové veličiny • S pomocnou regulovanou veličinou měřenou na modelu regulované soustavy • Mnohorozměrové regulační obvody (267) • Autonomnost • Invariantnost

  18. Nelineární systémy se spojitou lineární částí TařI, 287 • Definice nelinárního systému 287 • Linearizace, harmonická linearizace, statistická linearizace 288 • Popis dynamického chování nelineárních systémů ve stavovém prostoru (stavové rovině) 289 • Rovnovážný stav nelineárních systémů 295 • Klidové stavy • Mezní cykly

  19. Frekvenční metody vyšetřování nelineárních systémů(Tař I,str.305) • Metoda ekvivalentních přenosů 305 • Stabilita autooscilačních kmitů v nelineárních systémech 311 • Nelineární systémy s větším počtem nelinearit 314 • Nelineární systémy s nesymetrickými vlastními kmity 316 • Nelineární systémy s dvěma vstupními signály 317

  20. Obecná teorie stability A.M.Ljapunova v nelineárních dynamických systémech • Ljapunovy funkce a jejich generováníTař(319) • Ajzermanova metoda 328 • Metoda proměnného gradientu 329 • Zubovova metoda 333 • Metoda szego (oe) 324 • Lurjeho metoda 336 • Integrální metoda Walkerova-Clarkova 339 • Metoda energometrického algoritmu 341 • Metoda izometrických transformací 343

  21. Diskrétní systémy lineární a nelineární, TařI (371) • Popis diskrétního regulačního obvodu 371 • Vzorkovací a tvarovací člen 373 • Volba frekvence vzorkování 382 • Lineární impulsové systémy 383 • Diferenční rovnice a její řešení 386 • Diskrétní impulsová charakteristika a váhová matice 388 • z-přenos číslicového korekčního členu 389 • z-přenos spojití části regulačního obvodu 392 • Řešení diferenční rovnice pomocí Z-transformace (algebra z-přenosů, z-přenos obvodu, diskrétní stavové rovnice a jejich řešení..nelineární diskrétní systémy 398 • Stabilita 413

More Related