Сделай Сам Свою Работу на 5

ФГОУ СПО «Череповецкий металлургический колледж»

Министерство образования и науки Российской Федерации

 

 

Специальность: 220301

«Автоматизация технологических

процессов и производств»

 

Доклад на тему:

 

«Агрегирование и декомпозиция систем»

 

 


Выполнил: Тихомиров К.М.,

студент группы 5-АТП

 

Проверил: Гонца В.И.,

преподаватель колледжа

 

Череповец

2011 г.

Примером агрегирования систем может послужить простейший LC-фильтр нижних частот. В его состав входят: катушка индуктивности и конденсатор. Рассмотрим данную систему и её составляющие подробнее:

Катушка индуктивности:

Катушка индуктивности в электрической цепи хорошо проводит постоянный ток и в то же время оказывает сопротивление переменному току, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.

Катушка индуктивности обладает реактивным сопротивлением величина которого равна: , где L — индуктивность катушки, — циклическая частота протекающего тока. Соответственно, чем больше частота тока, протекающего через катушку, тем больше её сопротивление.

Конденсатор:

Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течёт, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора, замыкаясь так называемым током смещения. реактивное сопротивление конденсатора равно: . Для постоянного тока частота равна нулю, следовательно, реактивное сопротивление конденсатора бесконечно (в идеальном случае).

LC-фильтр:

На рисунке 1 показан пример простейшего LC-фильтра нижних частот: при подаче сигнала определённой частоты на вход фильтра (слева), напряжение на выходе фильтра (справа) определяется отношением реактивных сопротивлений катушки индуктивности (XL = ωL) и конденсатора (XC = 1 / ωC).



Рисунок 1 – LC – фильтр нижних частот.

Коэффициент передачи ФНЧ можно вычислить, рассматривая делитель напряжения, образованный частотно-зависимыми сопротивлениями. Комплексное (с учетом сдвига фаз между напряжением и током) сопротивление катушки индуктивности есть ZL = jωL = jXL и конденсатора ZC = 1 / (jωC) = − jXC, где , поэтому, для ненагруженного LC-фильтра.

Подставляя значения сопротивлений, получим для частотно-зависимого коэффициента передачи:

Как видно, коэффициент передачи ненагруженного идеального ФНЧ неограниченно растет с приближением к частоте , и затем убывает. На очень низких частотах коэффициент передачи ФНЧ близок к единице, на очень высоких — к нулю. Вообще, зависимость модуля комплексного коэффициента передачи фильтра от частоты называют амлитудно-частотной характеристикой (АЧХ), а зависимость фазы — фазо-частотной характеристикой (ФЧХ).

В реальных схемах к выходу фильтра подключается активная нагрузка, которая понижает добротность фильтра и предотвращает острый резонанс АЧХ вблизи частоты . Величину называют характеристическим сопротивлением фильтра. ФНЧ, нагруженный на сопротивление, равное характеристическому, имеет нерезонансную АЧХ, примерно постоянную для частот < , и убывающую как 1 / на частотах выше . Поэтому, частоту называют частотой среза.

Таким образом LC-фильтр нижних частот – результат агрегирования катушки индуктивности и конденсатора.

 

 

Под декомпозицией понимается выполнение операций по разделению целого на части, поэтому любая классификация какой-либо системы будет являться декомпозицией(т.е. разделение системы на подсистемы; разделение сложного, на более мелкие составные части). Рассмотрим классификацию систем автоматического управления, как пример декомпозиции:

По характеру управления:

§ системы управления

§ системы регулирования

По характеру действия:

§ системы непрерывного действия

§ системы дискретного действия

По степени использования информации о состоянии объекта управления:

§ управление с ОС

§ управление без ОС

По степени использования информации о параметрах и структуре объекта управления:

§ адаптивный

§ неадаптивный

§ поисковый

§ беспоисковый

§ с идентификацией

§ с переменной структурой

По степени преобразования координат в САУ:

§ детерминированный

§ стохастический (со случайными воздействиями)

По виду математической модели преобразования координат:

§ линейные

§ нелинейные (релейные, логические и др.)

По виду управляющих воздействий:

§ аналоговые

§ дискретные (прерывные, импульсные, цифровые)

По степени участия человека:

§ ручные

§ автоматические

§ автоматизированные (человек в управлении)

По закону изменения выходной переменной:

§ стабилизирующая: предписанное значение выходной переменной является неизменным.

§ программная: выходная переменная изменяется по определённой, заранее заданной программе.

§ следящая: предписанное значение выходной переменной зависит от значения неизвестной заранее переменной на входе автоматической системы.

По количеству управляемых и регулируемых переменных:

§ одномерные

§ многомерные

По степени самонастройки, адаптации, оптимизации и интеллектуальности:

§ экстремальные

§ самонастраивающиеся

§ интеллектуальные

По воздействию чувствительного (измерительного) элемента на регулирующий орган:

§ системы прямого управления

§ системы косвенного управления

Классификация систем автоматического управления и будет являться декомпозицией, так как только поделив (классифицировав), их можно более подробно изучить. Также исходя из этой же классификации, при рассмотрении изучаемой системы, мы можем определить, к какому виду она относится и уже исходя из этого, в полной мере изучить её свойства и функции, то есть поделить систему на составные части.

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.