Федосов Борис Трофимович
Рудненский индустриальный институт,
Рудный, Казахстан
Об авторе

УДК 681.51.01
Ф338

1. Сборник статей по вопросам ТАУ

Ссылки и аннотации

1.1. Классификация объектов и систем управления и их моделей

         Классификация настолько же скучное занятие, насколько и полезное. Хорошая классификация позволяет обозреть предмет или его раздел в целом и определяет основные понятия и терминологию.

1.1.1. Классификация моделей физических и технических систем и устройств

gif-file, 20KB

Модель - многозначный термин.
Такие модели в рассматриваемую
классификацию не укладываются.

Проводится уточнение и пояснение терминологии в области моделирования объектов и систем управления.

12.11.2002

1.1.2. Классификация типовых звеньев на основе свойств линейных систем.

gif-file, 20KB

Классификация строится на основе совокупности свойств линейной системы, которыми обладает то или иное звено. Обосновывается необходимость добавления к традиционной классификации звена третьего порядка.

20.02.2003

1.1.3. Динамические объекты. Что это такое и зачем, почему и как они описываются дифференциальными уравнениями

gif-file, 20KB

Цикл статей, посвященных рассмотрению динамических объектов, их математическому описанию и классификации свойств.

3.01.2008


<< К оглавлению раздела
Моделирование
Теория автоматического управления и смежные вопросы


1.2. Математическое описание систем и объектов

         Математическое описание систем и объектов - это построение их аналитической модели. Такая модель, в зависимости от полноты ее соответствия реальной системе или объекту, позволяет исследовать их свойства в общем виде. Аналитическая модель может служить основой для построения объектных моделей элементов систем и систем в целом.

1.2.1. Построение аппроксимации ЛАЧХ САР методом переключения степеней

gif-file, 20KB

Предлагается простой в применении способ построения аппроксимации ЛАЧХ и ЛФЧХ системы по ее передаточной функции.

05.01.2005

1.2.2. Представление модели САР в виде иерархической структуры контуров подчиненного регулирования

gif-file, 20KB

Предлагается форма модели произвольной линейной системы, состоящая из вложенных контуров подчиненного регулирования, включающих интегратор и контур младшего порядка.

07.01.2005

1.2.3. О представлении корней алгебраических полиномов в трехмерном пространстве (этюд о комплексных числах)

gif-file, 20KB

Представление графиков в трехмерном пространстве позволяет нагляднее продемонстрировать связь полинома и его комплексных корней. Статья предназначена для студентов и школьников, но в методическом отношении может быть полезна и преподавателям.

21.10.2005

1.2.4. О методах описания линейных систем

gif-file, 20KB

Статья о том, что подразумевается между строк учебников, и что очевидно тем, кто это знает и о чем не легко догадаться тем, кто этого еще не знает.

Обычно, при изложении методов описания и расчета линейных динамических систем, в частности, электрических цепей, основное внимание уделяется подробному рассмотрению тонкостей техники выполнения преобразований. Это затрудняет студентам восприятие общей картины. Ниже делается попытка восполнить это упущение и дать вкратце общее представление о смысле и областях применения основных методов описания линейных систем и объектов.

В порядке эксперимента дается ссылка на страницу с вычислениями, из которой можно непосредственно перейти в документ Маткада 12-й версии для проверки результатов и экспериментов.

25.12.2005

1.2.5. О расчете и построении частотных характеристик линейных систем в Маткаде

gif-file, 20KB

Рассматриваются простые, но эффективные приемы построения и компактного отображения частотных характеристик, существенно ускоряющие время счета

12.04.2006


1.2.6. Полиномы Чебышева. Свойства и примеры применения

gif-file, 20KB

Рассматриваются некоторые важные свойства и примеры применения полиномов Чебышева

25.10.2008


1.2.7. О построении систем ортогональных функций

gif-file, 20KB

Приведены две конструктивные теоремы о существовании связанных систем ортогональных с весом функций доказанных автором в 1973-1974 гг. Указан способ получения новой системы ортогональных с заданным положительным весом функций из известной, заданной системы ортогональных функций.

18.04.2011



<< К оглавлению раздела
Моделирование
Теория автоматического управления и смежные вопросы



1.3. Анализ САР

         Изучение свойств и характеристик существующих и проектируемых систем управления важнейшая предпосылка для выработки мер и средств их оптимизации.

1.3.1. Устойчивость систем и объектов

         Степень устойчивости - косвенная характеристика качества САР.

1.3.1.1. Федосов Б. Т., Клиначёв Н. В. О применении критерия Михайлова при анализе устойчивости линейной системы стандартными средствами программ математического моделирования.

gif-file, 20KB

В статье предложена новая, инверсная формулировка критерия устойчивости Михайлова. Далее критерий Михайлова обобщен для использования годографа комплексного коэффициента передачи (ККП). Это позволяет судить по годографу ККП разомкнутого контура САР об устойчивости как разомкнутого, в соответствии с предложенным модифицированным критерием Михайлова, так и замкнутого, в соответствии с критерием Найквиста, контура.

Полученные теоретические результаты позволяют применять критерий устойчивости Михайлова в программах моделирования, не рассчитанных на построение годографов ККП для фрагментов САР с дробно-рациональными передаточными функциями, степень числителя которых выше степени знаменателя, например, VisSim.

10. 2002

1.3.1.2. Федосов Б. Т., Клиначёв Н. В. О построении области устойчивости линейной системы по некоторому параметру стандартными средствами программ математического моделирования

gif-file, 20KB

Программы математического моделирования систем VisSim, SIMPLORER, DYNAST сегодня не имеют специального инструментария для построения областей устойчивости по некоторому параметру. Однако для решения этой задачи могут быть использованы их стандартные библиотеки частотного анализа.

В работе показано, что программы позволяют построить область устойчивости если не для самого параметра, то для его инверсии.

11. 2002

1.3.1.3. Экспресс-анализ САР по ее передаточной функции

gif-file, 20KB

Много сведений о линейной системе можно получить путем простейшего анализа ее передаточной функции, представленной в канонической форме.

04.01.2005

1.3.1.4. Скворцов Л. М., Федосов Б. Т. Об алгебраических критериях В.С. Воронова устойчивости и качества линейных систем

gif-file, 20KB

Излагаются основные идеи критериев В.С. Воронова, приводятся примеры их применения для анализа и синтеза САР и дается пояснение их смысла на основе связи параметров характеристического полинома и постоянных времени последовательно включенных апериодических и колебательных звеньев, составляющих модель системы в свободном состоянии.

Критерий качества, предложенный В.С. Вороновым, в отличие от традиционных алгебраических критериев позволяет не только провести анализ, но и осуществить синтез САР.

15.03.2005

1.3.1.5. Федосов Б. Т. О стабилизации линейных неустойчивых объектов охватом их обратной связью

gif-file, 20KB

Дается классификация типовых неустойчивых линейных звеньев. Рассматривается возможность стабилизации таких звеньев и их комбинаций с использованием различных типов регуляторов, в частности ПД- и ПД-ПД-регуляторов.

6.10.2010


1.3.1.6. Федосов Б. Т. Управление неустойчивыми объектами. Обратный маятник.

gif-file, 20KB

Приступать к изучению свойств систем управления нелинейными неустойчивыми объектами целесообразно на простых примерах, одним из которых является классический обратный маятник. С одной стороны, эта задача сравнительно простая и наглядная, с другой, она подготавливает исследователя к построению весьма практически значимых моделей двуногих существ (людей, птиц и динозавров), а также антропоморфных устройств (роботов, киберов и др.), перемещающихся на двух опорах. В отличие от названных примеров, в рассматриваемой задаче положением маятника управляют перемещением его опоры не в трех, а всего в одном направлении, что делает процесс куда более инерционным.

В статье подробно и поэтапно рассматривается задача моделирования обратного маятника и управление им, состоящее в приведении его в вертикальное положение из произвольного путем перемещения шарнирной опоры маятника вдоль горизонтальной оси, в плоскости качания матяника. Виртуальное моделирование выполняется в программах объектно-ориентированного моделирования Vissim (версия 6, ознакомительная) [8], MVS [9] и Маткад [10]. Результаты моделирования сравниваются с примерами управления обратным маятником, имеющимися в других известных солидных программах.

В Приложении предлагаются модели, созданные при подготовке статьи. Все модели работоспособны в исходном состоянии. Читателю предлагается выяснить, если это специально не оговорено, диапазоны изменения параметров модели, в которых они сохраняют свои свойства и просто являются состоятельными.

29.07.2009


1.3.2. Качество САР

         Качество САР характеризуется ее способностью решать поставленные перед ней задачи: осуществлять стабилизацию и слежение.

1.3.2.1. Об оценке качества линейных САР с использованием программ моделирования

gif-file, 20KB

Рассматриваются вопросы оценки качества систем автоматического регулирования, в том числе, порядок определения коэффициентов ошибок, являющихся прямыми показателями качества САР в установившемся режиме.

Ссылка по теме: Клиначев Н. В. Техника разложения в ряд Тейлора передаточной функции по ошибке линейной системы автоматического регулирования с использованием итерационного решателя моделирующих программ.

7.08.2003

1.3.2.2. Об анализе САР со звеном задержки в контуре

gif-file, 20KB

Предлагается способ вынесения звена запаздывания за пределы контура управления, позволяющий упростить анализ устойчивости и качества САР.

08.01.2005

1. ТАУ - сборник статей
продолжение >>


<< К оглавлению раздела
Моделирование
Теория автоматического управления и смежные вопросы