Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивное развитие средств вычислительной техники приводит к постепенному вытеснению аналоговых систем цифровыми. Это объясняется прежде всего тем, что цифровые системи более просты в наладке, имеют стабильные характеристики, легче сопрягаются с управлявшими устройствами, более высокого уровня.
Вместе с тем, в связи с цифровыми характеристиками обрабатываемой информации в цифровых САУ" требуется решение ряда специфических задач, связанных с квантованием сигналов,наличием запаздывания в каналах управления, чувствительность таких систем к сбоям и помехам. Зто особенно сильно проявляется при работе цифрових САУ в реальном времени при реализации сложных законов управления и часто не позволяет достичь результатов, получаемых в аналоговых САУ. Поэтому при синтезе цифровых САУ часто ставится задача получения в них таких динамических процессов, которые были бн адекватны процессам в аналоговых системах.
Попытки объединить положительные свойства' цифровых и аналоговых систем управления ведут к созданию стохастических САУ, носителем информации в которых является случайный импульсный поток, математические характеристики которого являются неслучайными функциями времени.
Особенностью стохастических устройств является то, что операции над числами в них заменяются операциями над вероятностями их появления'. Устройства управления» построенные на основе цифровых элементов, являются цифровыми аналогами т.к. вероятность' по своей природе является ' непрерывной величиной, ограниченной.на интервале 0<р<1.
Такое, удивительное сочетание свойств цифровых и аналоговых устройств делает задачу применения стохастических устройств в САУ весьма заманчивой it перспективной. Естественно, стохастичность сигналов управления вносит свою специфику. связзннуп с дисперсией сигналов угірзвления, наличием корреляционных связей ме:<:ду сигналами л лсчглетаем ,
дополнительных ошибок регулирования. Методы синтеза стохастических САУ, способи получения и ' обработки стохастической информации, принципы построения элементов САУ также весьма специфичны.
Поэтому углубленное изучение принципов построения стохастических,САУ с заданными статистическими и динамическими' характеристиками, разработка инструментальных технических средств , методов анализа и синтеза ССАУ является достаточно актуальными как в теоретическом, так и в -практическом отношении.
Цель и задачи работы. Цель данной диссертационной работы является разработка имитационной модели стохастической САУ, позволяющей провести детальное изучение, свойств элементов этой системы и самой системы в целом, а также выполнить исследование, направленное на улучшение показателей качества стохастических САУ.
В диссертационной работе поставлены и решены- следующие задачи:
1.Проведен анализ методов псевдостохастического кодирования и обработки информации применительно к. задачам проектирования системы автоматического управления электроприводом (ССАУЭП)..
-
Разработана математическая модель" и программное обеспечение имитационного моделирования ССАУЗП, позволяющее проводить их исследование с учетом особенностей. функционирования стохастических вычислительных устройств.
-
Проведен анализ факторов, влияющих на точность системы , и предложены методы их устранения или уменьшения. '
-
Создана"методика синтеза ССАУЭП.
Методы исследования.Для проведения анализа и исследования стохастических систем управления стохастических систем управления .электроприводами в диссертационной работе применяются : метода . теории '. автоматического управления, .математической логики, теории' вероятности и математической статистики, теории имитационного моделирования.
Практическая ценность.Практическая ценость работы состоит
в том, -. что:' . -
1-Использование разработанных. Имитационных моделей позволяет '. проводить." исследование стохастической САУ фактически'любой сложности..
2.Структура программного обеспечения является открытой, т.е. развиваемой, допускает расширение библиотек за счет включения в них моделей нови стохастических элементов, что позволяет рекомендовать даннун модель для проведения исследований в области САУ.
3.Рекомендации но улучшению качественных показателей могут использоваться при проектировании подобных систем.
4.Создана методика- анализа и синтеза стохастических систем электроприводами.
Научная новизна работы заключается в следующей;
разработаны имитационные математические- недели стохастических вычислительных устройств и стохастической системы управления электроприводами;
- разработаны принципы построения и структурные схемы
стохастических систем управления электроприводами , обладающие
повышенной точностью;
- 'предложена методика синтеза стохастических систем управления
электроприводами повышенной точности.
