Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Определение фробениусовой канонической формы уравнений состояния




Любое звено динамической системы может быть описано с помощью одного дифференциального уравнения. Однако одной и той же передаточной функции может соответствовать множество структур моделей. Отсюда вытекает необходимость выбора наиболее рациональной модели при математическом описании динамических систем. На практике отдают предпочтение так называемым каноническим формам. С инженерной точки зрения канонические формы – это модели исходной системы, отличающиеся простотой математического описания и регулярной структурой. Это обеспечивается переходом от исходного описания с помощью замены переменных к такой системе координат, что большинство элементов матриц в новой системе координат становятся равными нулю или единице.

Наиболее распространенными в практике каноническими формами являются:

Ø каноническая форма Фробениуса;

Ø каноническая форма Жордана.

Наибольший интерес представляют канонические формы, при которых структура матриц имеет наиболее простой вид. Причем, при приведении уравнений к канонической форме простую структуру принимают две матрицы из трех:

a) матрицы управляемые канонические формы;

b) матрицы наблюдаемые канонические формы.

Основу реализации фробениусовой канонической формы составляет цепочка последовательно включенных интеграторов, охваченных обратными связями, причем, коэффициенты обратных связей совпадают с коэффициентами характеристического полинома динамической системы.

Для формирования уравнения состояния во фробениусовой канонической форме, необходима передаточная функция исследуемой системы:

Здесь

Запишем дифференциальное уравнение исследуемой системы:

Произведем следующие замены:

Пусть

;

.

Тогда из уравнения (16) следует, что

Таким образом,

Из уравнения (17) следует, что

Объединим получившиеся дифференциальные уравнения и уравнение выхода (16) в систему

Матричная запись этих уравнений имеет следующий вид:

 

 

(21)

Полученная форма уравнений состояния носит название фробениусовой канонической формы.

Построим граф, соответствующий данной канонической форме. Графы используются для наглядного изображения зависимостей в САУ. Граф – это условное графическое изображение системы уравнений. Граф представляет собой совокупность вершин (узлов) и соединяющих их ветвей (дуг) с обозначением направления передачи сигналов и их пропускной способности. В данном случае вершинами графа являются переменные входной сигнал , выходной сигнал Связи между переменными изображаются в виде дуг с проставленными коэффициентами при переменных и направлениями передачи сигнала.

 

 


 

 


Рис. 4. Граф системы для фробениусовой канонической формы.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-07-29; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1515 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

80% успеха - это появиться в нужном месте в нужное время. © Вуди Аллен
==> читать все изречения...

2272 - | 2124 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.