ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Направления дальнейших работ из "Автоматизированное проектирование систем управления " Одной из важнейших перспективных задач является создание пакета для автоматизированного проектирования нелинейных систем управления. С этой целью в Лаборатории ведутся разработки пакета КОКЬШ-с1г. В основном этот пакет предназначен для анализа и проектирования нелинейных систем управления с непрерывными и разрывными нелинейностями и запаздыванием как в, переменных состояния, так и в управлении. Исходная структура пакета описана в работе первого автора [8]. На рис. 11 представлена предварительная структура пакета М0КЬШ-с1г. В настоящее время около 25 % пакета реализовано и работа над ним завершается. Рассмотрим кратко некоторые из основных программ пакета, изображенные на рис. 11. [c.76] Программа ЬСАР2 была разработана для реализации большинства классических методов исследования сложных непрерывных и импульсных систем управления. Она. отличается простотой применения и вычислительной точностью. В качестве операторов языка программы использованы передаточные функции и полиномы с индексной адресацией. Этот набор операторов в рочетании с организацией структуры данных обеспечивает значительную гибкость программы. [c.79] Программа ЬСАР2 содержит более 70 операторов, часть из которых приведена в табл. 1. [c.79] Программа написана полностью на языке ФОРТРАН, за исключением одной подпрограммы, написанной на языке ассемблера. Пакетная и диалоговая версии программы предназначены для ЭВМ типа D 176 и D 835 соответственно, обе версии описаны в работах [2—4]. Уже после этих публикаций автором совместно с Марком Тишлером (Исследовательский центр, г. Моф-фет Филд, Калифорния, США) была разработана диалоговая версия программы для ЭВМ типа VAX. [c.80] Передаточные функции представляют в виде- отношений полиномов. Пользователь может задать либо коэффициенты, либо корни соответствующих полиномов. Например, оператор SPLD (i) используют для загрузки коэффициентов полиномов передаточной функции SPTFf. В программе можно одновременно применять обе формы представления передаточной функции, с тем чтобы арифметические операции выполнялись с большей точностью. Например, при умножении двух передаточных функций производится соответствующее увеличение количества корней, а не умножение коэффициентов. Перед суммированием общие сомножители в знаменателях, если они есть, выносят за скобки, после чего освобождаются от иррациональностей. [c.81] Типичным примером использования этих операторов для преобразования систем является определение передаточной функции разомкнутой системы путем соответствующего суммирования, вычитания, умножения или деления, после чего можно применить один из операторов, реализующих классические методы анализа Например, если передаточная функция разомкнутой системы обозначена через SPTF/, то оператор SFREQ(/) позволяет вычислить частотные характеристики системы. [c.81] Операторы ZWXFM (г, /) и WZXFM (г, /) предназначены для перехода с 2-плоскости на се -плоскость и обратно с помощью билинейного преобразования. Анализ систем невысокого порядка можно проводить с использованием как z-, так и ау-преобразова-ния, хотя более предпочтительным является последнее, так как в этом случае справедливы методы, основанные на логарифмических частотных характеристиках. Для систем высокого порядка этот метод частотных характеристик является единственно возможным методом исследования, поскольку коэффициенты передаточной функции, полученные с помощью z-преобразования, не могут быть с требуемой точностью представлены в ЭВМ. [c.82] В программе предусмотрен ряд возможностей, позволяющих сократить количество информации, вводимой пользователем. Для построения частотных характеристик предусмотрен автоматический выбор частоты, необходимой для получения плавных кривых без выбросов, связанных с высшими гармониками. Кроме того, автоматически определяются запасы по амплитуде и фазе. Для точного вычисления требуемых значении при построении корневых годографов применяется автоматическое изменение коэффициента усиления. Для построения всех графиков используется автоматическое масштабирование. [c.83] В диалоговой версии программы широко предусмотрена необходимая помощь пользователю, исключающая потребность в руководстве. Однако для квалифицированного пользователя количество подсказок может оказаться чрезмерным, поэтому в программе имеются средства, позволяющие пользователю сократить число подсказок и вводить некоторые параметры без их использования. [c.83] В соответствии с принятой структурой данных максимальный порядок полиномов не должен превышать 50. Количество передаточных функций и полиномов, применяемых пользователем, практически не ограничено из-за наличия внешней памяти на дисках. Размерность матриц, используемых для вычисления передаточных функций, не должна быть больше, чем 30x30, а порядок ее элементов-полиномов не должен превышать 40. Поскольку определитель этой матрицы хранится в виде полинома, его максимальный порядок равен 50. [c.83] Кроме того, необходимо иметь в виду, что возможности программы ограничены из-за применения пользователем дополнительных функций я ыка ФОРТРАН. [c.83] ТРАН IV. В пакетном режиме программа может быть реализована на ЭВМ типа D 176 с операционной системой S OPE 2.1,5. Программа реализуется в диалоговом режиме на ЭВМ типа D 835 с операционной системой D INTER OM, версия 5.0. Пакетное задание требует, как правило, (140—240)К слов оперативной памяти, оверлейный режим не применяется. Однако в диалоговой версии используется сегментный загрузчик, поскольку на ЭВМ типа D 835 пользователю доступно только 120 К слов. [c.84] После завершения разработки диалоговой версии программы L AP2 для ЭВМ типа VAX-11 исходный текст и руководство пользователя могут быть приобретены на указанных выше условиях. [c.84] Так как в пакетной версии входная информация программируется пользователем на языке ФОРТРАН, можно легко провести анализ чувствительности с помощью стандартного оператора DO или по какому-либо алгоритму выбрать необходимые для проектирования параметры. [c.85] Пример 2. Требуется провести анализ системы, изображенной на рис. 3, с использованием операторов программы L AP2 (см. табл. 1). [c.85] Вернуться к основной статье