Лекции
Цифровые системы управления
Что это такое?
Вводный курс лекций «Цифровые системы управления»
предназначен для знакомства студентов с импульсными и цифровыми системами
управления и методами их анализа и синтеза. Курс основан на учебных пособиях
К.Ю. Полякова:
Новости
28 марта 2022 г.
Добавлена лабораторная работа № 13 «Идентификация линейных объектов».
25 мая 2021 г.
Добавлены материалы лекции «Идентификация систем».
2 апреля 2021 г.
В методические рекомендации добавлена информация по синтезу регуляторов методом ЛАЧХ.
9 января 2021 г.
Размещено задание на курсовой проект и методические рекомендации.
1 октября 2020 г.
Исправлены опечатки в описании лабораторной работы № 1.
10 сентября 2020 г.
Добавлены ссылки на тесты для защиты лабораторных работ.
Курсовой проект (гр. 2161, весенний семестр)
Экзамен (гр. 2161, весенний семестр)
Обязательное условие допуска к экзамену — предварительная
сдача и защита лабораторных работ № 1-12. Присутствие на лекциях
улучшает вашу карму облегчает вам жизнь.
Каждый из студентов получает 5 вопросов из приведённого списка.
Количество верных ответов определяет отметку (от 0 до 5).
На вопросы нужно отвечать кратко и быстро.
Во время подготовки вы можете использовать литературу и другие источники.
При ответе вам нужно продемонстрировать ход решения.
Слайды к лекциям
Слайды к лекциям могут быть загружены в форматах
PPT (презентация PowerPoint) и PDF
(Acrobat Reader):
- Введение
Структуры и особенности цифровых систем управления.
Квантование сигналов и его свойства.
Управляющая программа.
Восстановление непрерывных сигналов (экстраполяторы).
- Дискретные системы
z-преобразование.
Дискретные передаточные функции.
Квантование непрерывных систем.
Передаточные функции систем.
Устойчивость и стабилизируемость.
- Анализ цифровых систем
Дискретизация непрерывных процессов.
Дискретизация импульсных систем.
Процессы между моментами квантования.
Дискретные передаточные функции.
Частотные характеристики.
Устойчивость цифровых систем.
Показатели качества цифровых систем.
- Дискретизация аналоговых регуляторов
Задача дискретизации аналоговых регуляторов.
Приближенное интегрирование.
Фиктивное квантование.
Отображение нулей и полюсов.
Аппроксимация переходных процессов.
Аппроксимация частотных характеристик.
- Синтез регуляторов по дискретной модели
Задача модального управления. Полиномиальные уравнения.
Апериодическое управление.
Размещение полюсов (ОС по состоянию).
Размещение полюсов (ОС по выходу).
- Синтез регуляторов по дискретной модели-II
Процессы минимальной длительности.
Регулятор с двумя степенями свободы. Синтез по эталонной модели.
- Оптимальные дискретные системы
Линейно-квадратичный регулятор. Модели случайных возмущений.
Оптимальная фильтрация. Фильтр Калмана.
Оптимальное управление при случайных возмущениях.
Стандартная система.
- Идентификация систем
Задача идентификации. Проверка качества модели. Метод наименьших квадратов (МНК).
Модели AR, ARX, ARMAX, Box-Jenkins. Рекурсивный вариант МНК.
Взвешенный МНК.
Дополнительные материалы к лекциям
Тесты
Цифровые системы управления: основные понятия
Последовательности и Z-преобразование
Линейные дискретные системы
Устойчивость дискретных систем
Анализ цифровых систем
Лабораторные работы в пакете Scilab
Для выполнения практических работ рекомендуется использовать версию
Scilab 5.5.2, которая
более стабильна, чем последняя версия 6.0.
Экзамен
Обязательное условие допуска до экзамена — предварительная
сдача и защита лабораторных работ.
Экзамен проводится в форме решения некоторого числа несложных задач, которые
проверяют понимание изученного материала.
Во время экзамена вы можете использовать свою тетрадь и любую литературу.
Решив любую из следующих задач показав решение преподавателю вы можете повысить свою отметку на
экзамене на 1 балл.
- напишите программу на Matlab или Scilab, которая принимает
вектор значений — начальную часть импульсной характеристики дискретной системы —
и строит передаточную функцию соответствующей системы минимального порядка.
Тестовый пример: для импульсной характеристики [2, 1, 3, 4, 4] вы должны получить
передаточную функцию
Лекции
