A
. (9)
Burada
,
)
,
(
T
z
A=
BK
A
C
2
0
0
0
1
.
(10)
1
0 -n-ölçülü sıfır vektor sütun ;
2
0 -n+1-ölçülü vektor-sətir.
Sazlama
...
,
,
3
2
1
k
k
k
parametrlərini elə seçmək lazımdır ki,
)
(
...
)
(
)
det(
)
(
1
1
K
s
K
s
sI
s
D
n
n
n
A
(11)
xarakteristik polinom seçilmiş
n
n
n
s
s
s
D
...
)
(
1
1
(12)
etalon (arzuolunan) polinoma bərabər olsun:
)
(
)
(
s
D
s
D
.
Bu şərt o vaxt ödənilir ki, s-in eyni qüvvətlərinin əmsalları bir-birinə bərabər olsun:
.
)
,....,
(
.
.
.
.
.
.
,
)
,...
(
,
)
,...
(
1
2
1
2
1
1
1
n
n
n
n
n
k
k
k
k
k
k
(13)
Axtarılan
i
k parametrləri (13) xətti cəbri tənliklər sisteminin həllindən tapılır.
Axtarılan K sazlama parametrini Akkerman düsturuna
4 əsasən də hesablamaq olar:
)
(
1
*
1
A
D
P
V
K
. (14)
Burada
)
1
,
0
...,
,
0
,
0
,
0
(
V
-n+1 ölçülü vektor-sətir,
1
1
1
2
1
1
1
1
,...,
,
,
B
A
B
A
B
A
B
P
n
- (7)
tənliyi üçün idarəolunma matrisi;
116
;
0
,
0
1
1
B
B
A
C
A
0
(15)
I
A
A
A
D
n
n
n
1
1
1
1
1
1
*
...
)
(
,
)
1
(
)
1
(
n
n
I
-ölçülü vahid matris, n-(6) obyektinin
tərtibidir.
Əgər lazımi
və
T
t keyfiyyət göstəricilərini təmin edən
i
p qütbləri məlum olarsa
tənzimləyicinin
)
,...
,
,
(
1
3
2
1
n
k
k
k
k
K
gücləndirmə əmsalını Matlabda olan K=place(A
1
,B
1
,p)
funksiyasının köməyilə təyin etmək olar. Bu halda qapalı ATS-in (7) şəklində olan tənliyindən
istifadə etmək lazımdır:
1
1
B
z
A
z
.
Burada
.
0
,
0
1
1
B
B
A
C
A
0
(16)
Ifadə (8) –i inteqrallasaq u-idarə qanununu aşkar şəkildə tapa bilərik:
.
)
,...
,
(
,
)
(
)
(
0
3
2
2
2
1
t
n
k
k
k
K
t
x
K
d
k
u
Şəkil 1.3-də ATS-in struktur sxemi göstərilmişdir.
Şəkil 1.3
ATS-in z
i
- sıfırları mövcud olarsa, kompensator bunları ləğv etmək məqsədilə daxil
edilmişdir. Modal idarəetmə üsulunun çatışmayan cəhəti ondan ibarətdir ki, idarə qanununu
reallaşdırmaq üçün bütün vəziyyət dəyişənləri x
i
n
i
,
1
ölçülə bilməlidir. Bu şərt real
obyektlərdə çox vaxt ödənilmir. Bu çatışmazlığı aradan qaldırmaq üçün vəziyyətin ölçülən giriş
u(t) və çıxış y(t) əsasında qiymətləndirmə alqoritmindən istifadə olunur
5
2. Nümunə
Obyektin ötürmə funksiyası:
.
2
5
.
0
2
)
(
2
s
s
s
W
Uyğun vəziyyət modeli:
.
2
5
.
0
2
,
1
2
1
2
2
1
x
y
u
x
x
x
x
x
Burada
.
0
),
0
1
(
,
2
0
,
5
.
0
2
1
0
D
C
B
A
İfadə (11)-ə əsasən D(s) faktiki xarakteristik polinomu tapaq. Əvvəlcə (10)-a əsasən:
117
.
)
2
5
.
0
(
)
2
2
(
2
1
0
0
0
1
0
2
2
2
0
0
0
0
0
0
5
.
0
2
0
1
0
0
0
1
0
3
2
1
2
2
1
k
k
k
k
k
k
A
Beləliklə
.
0
2
5
.
0
2
2
2
1
0
0
1
det
)
det(
)
(
3
2
1
k
s
k
k
s
s
sI
s
D
A
Determinantı tapmaq üçün Matlab proqramından istifadə edək:
Etalon xarakteristik tənlik kimi n=3 halında Battervars polinomunu qəbul edək. Cədvəl
1-ə əsasən bu polinom:
1
2
2
2
3
*
3
s
s
s
D
.
Qütblər:
.
866
.
0
5
.
0
,
1
3
,
2
1
j
p
p
Alınmış faktiki
1
3
2
1
3
1
1
2
2
3
3
2
,
2
2
,
5
.
0
2
,
2
)
2
2
(
)
5
.
0
2
(
k
k
k
k
s
k
s
k
s
D
xarakteristik
polinomunun əmsalları etalon polinomun müvafiq əmsallarına bərabər olmalıdır. Bu halda (13)
tənliklər sistemi:
.
1
2
;
2
2
2
;
2
5
.
0
2
1
2
3
k
k
k
Buradan sazlama parametrləri:
75
.
0
,
0
,
5
.
0
3
2
1
k
k
k
.
Indi K-nı tapmaq üçün(14) Akkerman düsturundan istifadə edək
4 . Uyğun Matlab proqramı
aşağıda göstərilmişdir:
118
Qütblər
i
p verilərsə gücləndirmə əmsalını K=place(A
1
,B
1
,p) Matlab funksiyasının
köməyilə təyin etmək olar. Müvafiq Matlab proqramı aşağıda göstərilmişdir.
Parametrlərin qiyməti əvvəlki üsullar ilə eynidir. Şəkil 1.4-də obyektin modeli ötürmə
funksiyası şəklində olan halda ATS-in modelləşdirmə sxemi (a)-, keçid xarakteristikası y(t) və
idarə siqnalı u(t) (b) göstərilmişdir.
x2
k1
k2
k3
y=x1
x1
OBYEKT
e
g=1
u
s +0.5s+2
2
2
Transfer Fcn
Step
Scope
1
s
Integrator1
0.5
Gain3
0.75
0
du/dt
a)
119
b)
Şəkil 1.4
Bu halda
2
1
x
x
olduğundan x
2
koordinatını əldə etmək üçün x
1
diferensiallanmışdır.
Real obyektdə bu mümkündür! Keçid xarakteristikası n=3 üçün şəkil 1.2-də göstərilən etalon
xarakteristika ilə eynidir.
Şəkil 1.5-də vəziyyət modeli halında uyğun ATS-in sxemi göstərilmişdir.
g=1
e
u
y=x1
x2
k2
k1
k3
OBYEKT
x' = Ax+Bu
y = Cx+Du
State-Space
Scope
1
s
Integrator1
0.75
0
0.5
Gain4
du/dt
Şəkil 1.5
Hər iki halda x
2
bilavasitə ölçülmədiyindən dolayı yolla alınmışdır, yəni x
1
-i
diferensiallamaq yolu ilə. Alınmış y(t) keçid xarakteristikası və idarə siqnalı şəkil 1.4-də olduğu
kimidir.
3. Tapşırıq və işin yerinə yetirilməsi qaydası
1. Variantlar üzrə obyektin
)
(s
W
ötürmə funksiyasını və uyğun (A,B,C,D) vəziyyət
modelini seçməli.
2. n=1 variantı üçün
və
T
t -nin verilmiş qiymətləri üçün (4) və (5) düsturlarından
istifadə edərək (1) etalon ötürmə funksiyasının
2
1
,
əmsallarını tapmalı. Faktiki
sI
s
D
det(
)
(
A) xarakteristik tənliyini (10)-a əsasən A-nı təyin etdikdə nümunədəki Matlab
proqramı «Det. teyin olunması» əsasında təyin edib
2
1
, k
k
parametrlərini tapmaq üçün (13)
tənliyindən istifadə etməli.
3. n=2,3 variantlarında Akkerman (14) düsturuna əsasən
1
3
2
1
,...,
,
,
n
k
k
k
k
sazlama
parametrlərini nümunədə olan Matlab proqramına əsasən hesablamalı. Bu məqsədlə:
a) n+1 tərtibli etalon Battervors polinomunun
,...
,
2
1
əmsallarını götürməli, n-
obyektin tərtibidir.
b) İfadə (15)-ə əsasən
1
A və
1
B matrislərini tapıb Matlab proqramına yazmalı.
c) n+1 ölçülü I vahid matrisi I=
)
1
(
n
eye
və V=
01
,...,
0
n+1 ölçülü vektor-sətri
proqrama yazmalı.
ç)
2
1
,
,.... parametrlərinin qiymətlərini proqrama daxil etməli və s.
4.
2
1
, k
k
,... sazlama parametrlərini tapdıqdan sonra nümunəyə əsasən ATS-in obyektin
ötürmə funksiyası ilə modelləşdirmə sxemini qurub keçid
)
(t
y
xarakteristikasını almalı (şəkil
1.4).
y
u
t
120
5. Nümunəyə əsasən ATS-in vəziyyət (A,B,C,D) modeli ilə modelləşdirmə sxemini
qurub keçid
)
( t
y
xarakteristikasını qurmalı. (şəkil 1.5).
6. Hər iki halda keçid xarakteristikalarının eyni olması haqqında nətıcə çıxarmalı.
7.Obyektin
sıfırları
olarsa
onları
obyektə
ardıcıl
qoşulan
)
(
/
1
s
M
W
k
kompensatorunun köməyilə ləğv etməli (şəkil 1.3).
8. 11-13 variantlarında arzuolunan
i
p qütbləri əsasında K=place( A
1
, B
1
, p) Matlab
funksiyasından istifadə etməli. Şəkil 1.5-ə uyğun modelləşdirmə sxeminə yığıb y( t), u( t)
xarakteristikaları almalı.
4. Hesabatın məzmunu
Hesabat 2-5 nəfərdən ibarət qruplar tərəfindən tərtib olunur və aşağıdakı məlumatı əks
etdirməlidir.
1. İşin adı və məqsədi
2. Variant üzrə obyektin
)
( s
W
ötürmə funksiyası və vəziyyət modeli.
3. Sazlama parametrlərini hesablamaq üçün det (.) və ya Akkermanın düsturundan
istifadə olunan Matlab proqramı.
4. Modelləşdirmə sxemi və keçid xarakteristikası (şəkil 1.4) və şəkil (1.5)
5. Alınmış keçid xarakteristikalarının şəkil 1.2-də göstərilmiş uyğun etalon keçid
xarakteristikalarına uyğunluğu haqqında nəticə.
5. Yoxlama sualla
rı
1. ATS-in qütbləri nə deməkdir?
2. Faktiki xarakteristik polinom.
3. Etalon (arzuolunan) xarakteristik polinom.
4. Qütblərin yerləşdirilmə məsələsinin mahiyyəti.
5. İdarə qanununun sazlama parametrləri.
6. Üsulun çatışmazlığı.
6. Variantlar
№
Obyektin ötürmə funksiyası,
)
( s
W
Uyğun vəziyyət (A,B,C,D) modeli
1.
2
,
1
2
.
0
1
2
2
n
s
s
s
0
),
0
1
(
,
2
0
,
2
.
0
1
1
0
D
C
B
A
2.
2
,
4
8
.
0
6
2
n
s
s
0
),
0
1
(
,
6
0
,
8
.
0
4
1
0
D
C
B
A
3.
3
,
1
4
2
1
2
3
n
s
s
s
s
0
),
0
0
1
(
,
1
0
0
,
2
4
1
1
0
0
0
1
0
D
C
B
A
4.
2
,
10
2
2
2
n
s
s
s
0
),
0
1
(
,
2
0
,
2
10
1
0
D
C
B
A
5.
2
,
20
6
20
2
n
s
s
0
),
0
1
(
,
20
0
,
6
20
1
0
D
C
B
A
121
6.
s
t
n
s
T
5
,
%
2
1
,
2
8
A=2, B=8, C=1, D=0
7.
s
t
n
s
s
T
2
,
%
1
1
,
10
1
A=10, B=10, C=1, D=0
8.
s
t
n
s
s
T
10
,
%
0
1
,
5
2
A=5, B=2, C=1, D=0
9.
s
t
n
s
T
4
.
2
,
%
2
.
1
1
,
5
.
1
2
A=1.5, B=2, C=1, D=0
10.
s
t
n
s
T
5
.
0
,
%
15
1
,
12
4
A=12, B=4, C=1, D=0
11.
),
0
1
(
,
1
0
,
4
.
0
1
1
0
C
B
A
Matlab funksiyası K=place( A
1
, B
1
, p)
j
p
p
5
.
0
20
,
20
2
,
1
1
12.
),
0
1
(
,
2
0
,
3
.
0
2
1
0
C
B
A
Matlab funksiyası K=place( A
1
, B
1
, p)
j
p
p
10
2
,
4
2
,
1
1
13.
),
0
2
(
5
0
,
2
8
1
0
C
B
A
Matlab funksiyası K=place( A
1
, B
1
, p)
4
.
2
3
2
p
p
Battervors etalon xarakteristik polinomları:
.
1
,
2
,
2
,
1
2
2
.
3
.
1
,
414
.
1
,
1
414
.
1
.
2
.
1
,
1
.
1
3
2
1
2
3
*
2
1
2
*
1
*
s
s
s
D
n
s
s
D
n
s
D
n
Dostları ilə paylaş: |