Дипломдық жоба " Манипуляторлы роботтың электр жетегін жасау" 6В07116 "Автоматтандыру жəне басқару"

жүктеу/скачать 1,63 Mb.

бет	15/28
Дата	12.06.2022
өлшемі	1,63 Mb.
	#36731
түрі	Диплом

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 28

Түзетуші кері байланыс синтезі

Тізбектелген түзеткіш құрылғының көмегімен жүйенің ҚЛАЖС іске асыру мүмкін болмаған жағдайда түзетуші операциялық жүйе қолданылады. Мұндай жүйенің синтезін кері ЛАЖС әдісімен жасаған ыңғайлы.

Түзеткіш құрылғының параметрлерін анықтау әдістемесін түсінуге мүмкіндік беретін кейбір қатынастарды қарастырайық. Түзетуші операциялық жүйе бар тұйықталмаған жүйенің беріліс функциясы

𝑊_ж(𝑝) = ^𝑊(𝑝) , (2.1)
1+𝑊⁽𝑝⁾𝑍(𝑝)

мұндағы 𝑊⁽𝑝⁾- тік тізбектің беріліс функциясы; 𝑍(𝑝) - түзетуші операциялық жүйе беріліс функциясы.

Сурет - Түзетуші ОЖ бар жүйенің құрылымдық сұлбасы (2.11)-ге сәйкес кері беріліс функциясы

ж
L|W⁻¹⁽jω⁾| = L|Z⁽jω⁾| + L|W⁽jω⁾| + L|W⁻¹(jω)| = L|Z⁽jω⁾|,
яғни, жүйенің ҚЛАЖС ОЖ тізбегінің тік ЛАЖС анықталады. Жоғарыда келтірілген негізінде жазуға болады

ж
L|W⁻¹⁽jω⁾| = L|W⁻¹(jω)| + L|Z⁽jω⁾| (2.2)

және тұйықталмаған жүйенің кері ҚЛАЖС бастапқы жүйенің 𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)| кері ЛАЖС-нан немесе сипаттама ординатасы бірілген жилік диапазонында басым болып табылатын түзетуші байланыстың 𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾| ЛАЖС-нан құралады деген қорытындыға келуге болады (2.8,а-сурет).

а)

ә)
ЛАЖС а – құрастыру; ә – кері байланыс сипаттамасын анықтау

Сурет - Тұйықталмаған жүйенің кері

Жүйе жұмысының сапасы үшін маңызды 𝜔₁ − 𝜔₄ жиілік диапазонында
𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾| > 𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)| қатынасы іскілетіндігін айта кеткен жөн. Соңғысы түзетілген жүйенің жиілік құрамы негізінен ОЖ құрамымен анықталады және өзгермейтін бөлікке тәуелді емес дегенді білдіреді.
Кері ҚЛАЖС тұрғызу реті қарастырылған болатын, ал оны құруды 2.6,а- суреттен көруге болады. Құрылған ҚЛАЖС ABCDEF сынығы түрінде болады. ҚЛАЖС-тың ортаңғы бөлігі BCDE ОЖ сипаттамасымен құрастырылған болғандықтан, барлық жиілік диапазонында 𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾| сипаттамасын төменгә және жоғары жиілік аумағында BC және DE асимптоталарын жалғастыра отырып аламыз (MCDN сынығы).
Алынған ЛАЖС бойынша операциялық жүйе тізбегін техникалық іске асыруға көшпес бұрын түзетуші операциялық жүйемен пайда болған ішкі контурдың орнықтылығына көз жеткізу қажет. Тағы да 2.6–суретіне қараймыз және тұйықталмаған ішкі контурдың беріліс функциясын жазамыз

^Wі.к
⁽p⁾= W⁽p⁾Z⁽p⁾= ^Z(p)
W⁻¹(p)

немесе кері түрде:

W⁻¹⁽p⁾= ^W⁻¹^(p).

і.к
Z(p)

Логарифмдік жиіліктік сипаттамаға көше отырып, аламыз

і.к
L|W⁻¹⁽jω⁾| = L|W⁻¹(jω)| − L|Z⁽jω⁾| ; (2.3)
φ_і.к⁽jω⁾= argW⁻¹⁽jω⁾− argZ⁽jω⁾.

і.к
Егер 𝐿|𝑊_і.к⁽𝑗𝜔⁾| сипаттамасы белгілі болса, ішкі контурдың орнықтылық қорларын анықтауға болады. (2.13)-ге сәйкес оны 𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)|-дан 𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾|-ны графикалық шегеру жолымен тұрғызады 2.6,а-суреттегі PQRST штрихталған сынығы. Михайлов-Найквист критерийімен сәйкес контурдың орнықтылығын ішкі контурдың ЛАЖС-мен 𝐿|𝑊⁻¹⁽𝑗𝜔⁾| жиілік осінің қиылысу нүктесінде фаза бойынша анықтайды. Бұл нүктелер төменгі 𝜔₁ және жоғары 𝜔₄ жиілікте
𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)| және 𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾| сипаттамаларымен қиылыс тапқандықтан, әдетте ішкі контурдың ЛАЖС тұрғызу қажет емес болып қалады. 𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)| және
𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾| сипаттамаларының кездесу нүктесінде фазалар айырымын анықтаса
жеткілікті, бұл айырым 180⁰-дан аспауы қажет
φ_і.к = π − [argW⁻¹⁽jω⁾− argZ⁽jω⁾]. (2.4) Жүйеде автотербелістің туындау мүмкіндігін алдын алу үшін қисаюында
20 дБ/дек-дан көп айырмашылық бар 𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)| және 𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾|

сипаттамаларының қиылысу жағдайын болдырмау керек. Егер фаза бойынша қор үлкен және қисаю айырмашылығы 20 дБ/дек тең болса, онда контур орнықты. Әдетте 𝜔₁ аумағында бұл шарт орындалатын болғандықтан, онда ішкі контурдың орнықтылығын тексеру үшін фаза бойынша қорын тек 𝜔₄ жиілігінде ғана тапса жеткілікті. Егер 𝜔₄ жиілігінде фаза бойынша қор жеткіліксіз болса, онда бұл жиілік аймағында басты контурға реттеудің тізбектелген түзеткіш құрылғы кірістіру арқылы 𝐿|𝑊⁻¹(𝑗𝜔)| сипаттама қисығын өзгертсе жеткілікті.
Орнықтылыққа жүргізілген талдау түзетуші операциялық жүйе параметрлері мен түрін анықтауға көшуге мүмкіндік береді. Кері байланыс тізбегінің 𝐿|𝑍⁽𝑗𝜔⁾| ЛАЖС бойынша оған сәйкес беріліс функциясын табамыз, және де беріліс функциясының түрі ҚЛАЖС типінен тәуелді болатын болады.
Бірінші тип үшін

Екінші тип үшін
Z₁⁽p⁾= ap(T₃p + 1) (2.5)

Үшінші тип үшін
Z ⁽p⁾= bp² ^T3p+1

2
T₂p+1

3
Z ⁽p⁾= cp³ ^T3p+1

(T₂p+1)²
(2.6)

(2.7)

мұндағы 𝑎, 𝑏, 𝑐 - 𝜔 = 1 рад/с жиіліктегі жанасу аисмптотасының ординаталары.

Түзеткіш құрылғының алынған беріліс функциясын тізбектелген қосымша түзеткіш контуры бар үдеу, жылдамдық бойынша операциялық жүйе көмегімен іске асыруға болады.
Мұндай жағдайда тұйықталмаған түзетілген жүйенің кері беріліс функциясы келесі теңдікпен анықталады
W⁻¹⁽p⁾= ^p^A⁽^p⁾ + ^ν p �^r p + 1� K(p), (2.8)
µ µ ν

мұндағы бірінші мүше өзімен жүйенің өзгермейтін бөлігінің кері беріліс функциясын көрсетеді, екіншісі – ОЖ тізбегінің беріліс функциясын.

(2.5) – (2.7) және (2.8) теңдіктерін салыстыра отырып аламыз
Осы теңдіктер негізінде 𝜈, 𝑟 коэффициенттерінің мәнін және 𝑎, 𝑏, 𝑐 коэффициенттерін есепке ала отырып 𝐾(𝑝) беріліс функциясының айтылуын және кері ЛАЖС тұрғызу нәтижесінде алынған 𝑇₂, 𝑇₃ уақыт тұрақтыларын анықтауға болады. Табылған K(p) беріліс функциясының түрімен пассивті контурдың типін таңдайды.

ap⁽T₃p + 1⁾= ^ν p �^r p + 1� K⁽p⁾
µ ν

bp² ^T³^p⁺¹ = ^ν p �^r p + 1� K⁽p⁾
(2.9)

T₂p+1 µ ν
_𝗅cp³ ^T³^p⁺¹ ₂= ^ν p �^r p + 1� K⁽p⁾.
(T₂p+1) µ ν

Осылайша, түзетуші операциялық жүйе синтезінің есебін шешу келесі ретпен орындалады:

кері ҚЛАЖС типін таңдау және жұмыстық нүктелердің координатын анықтау жолымен жиілік осіне байлау кезінде;
µ = 1 1/с күшейту коэффициенті кезінде ЛАЖС өзгермейтін бөлігін тұрғызу;
ЛАЖС жүйелерін жоғары жиілікті асимптотаға максимальды сәйкес келгенше параллельді жылжытумен ҚЛАЖС жүйесін құру;
ішкі контурдың орнықтылығын тексеру;
тұйықталмаған жүйенің күшейту коэффициентін анықтау;
түзетілген жүйенің орнықтылық қорларын анықтау;
табылған ЛАЖС бойынша түзеткіш құрылғы параметрлерін және құрылымын таңдау.

жүктеу/скачать 1,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 ... 28