Идентификация объектов автоматики с помощью переходной и частотной функций

Abstract

Развитие цифровой электроники привело к улучшению качества микроконтроллеров, что сделало возможным эффективно решать задачу управления на базе цифровых систем автоматического управления. В то же время успешное их решение невозможно без получения и использования адекватного математического описания (идентификации объектов и систем автоматики). Методы идентификации объектов во многих случаях удобно классифицировать по области описания математической модели: в области времени изображений и частотной области. Методы временной группы обладают сравнительно невысокой помехоустойчивостью и в общем случае требуют значительных вычислительных затрат. Использование аппарата Z преобразования применяется для идентификации моделей цифровых объектов. Представление модели объектов и систем при помощи частотных характеристик, хотя требуют необходимости вычисления амплитудных и фазовых характеристик, является наиболее употребимым в инженерной практике в настоящее время. Несмотря на разнообразие и сложность реальных объектов управления используются, как правило, только 2 структуры математических моделей: модель первого порядка с задержкой (запаздыванием) и модель второго порядка как запаздыванием, так и без него. В предлагаемой работе изложены основные приемы использования временных и частотных методов для идентификации объектов на основе модели первого порядка с запаздыванием и модели второго порядка без запаздывания как возможного аналога модели первого порядка с запаздыванием. Преобразование дифференциальных уравнений по преобразованиям Лапласа дает возможность ввести понятие передаточной функции, характеризующей динамические свойства любого элемента САУ. С помощью передаточных функций расчет системы упрощается и становится доступным широкому кругу инженерно-технических работников.