ТулГУ Основы цифрового управления - практические задания

Основы цифрового управления (теория управления). Необходима помощь в решении всех практических задач, которые указаны для самостоятельного решения.

В заказе задания включают как разобранные примеры, так и задачи для самостоятельного решения (выделены красным/подчеркнуты).

Детальное описание по файлам:

1. Практическое занятие №1

• Основная тема: Линейные динамические системы.
• Содержание:
• Составление дифференциальных уравнений для физических систем (RLC-контур, механическая система).
• Приведение уравнений к стандартной форме и форме Коши.
• Решение ДУ операторным методом (преобразование Лапласа).
• Примеры: задачи №1–9 (включая системы ДУ).
• Ключевые понятия: Законы Кирхгофа, второй закон Ньютона, нормальная форма Коши, метод неопределенных коэффициентов.

2. Практическое занятие №2

• Основная тема: Частотные характеристики и структурные схемы.
• Содержание:
• Определение передаточных функций по ДУ.
• Переходные характеристики типовых звеньев (интегрирующее, апериодическое и др.).
• Структурные преобразования (последовательное, параллельное, обратные связи).
• Построение ЛАФЧХ для RC-цепи.
• Ключевые понятия: Передаточная функция, ЛАЧХ/ЛФЧХ, колебательность, запас устойчивости.

3. Практическое занятие №3

• Основная тема: Структурный анализ и устойчивость.
• Содержание:
• Построение структурных схем по ДУ и обратная задача.
• Анализ устойчивости: свободное/вынужденное движение, критерий Гурвица.
• Условия устойчивости замкнутых систем.
• Ключевые понятия: Асимптотическая устойчивость, характеристическое уравнение, критерий Найквиста.

4. Практическое занятие №4

• Основная тема: Синтез систем частотными методами.
• Содержание:
• Синтез последовательного корректирующего устройства (КУ) методом желаемой ЛАЧХ (ЖЛАЧХ).
• Формирование запретных областей по точности.
• Определение параметров КУ на основе ЖЛАЧХ.
• Ключевые понятия: Корректирующее звено, астатизм, среднечастотная асимптота.

5. Практическое занятие №5

• Основная тема: Цифровые системы управления.
• Содержание:
• Квантование сигналов (по времени и уровню), ошибка квантования.
• Решетчатые функции, разностные уравнения.
• Рекуррентные алгоритмы для интегратора (метод прямоугольников).
• Связь преобразований Лапласа и Z-преобразования.
• Ключевые понятия: АЦП/ЦАП, шаг квантования, разностные уравнения, Z-преобразование.

6. Практическое занятие №6

• Основная тема: Дискретные системы.
• Содержание:
• Z-преобразование решетчатых функций (примеры: константа, линейная функция).
• Преобразование Тастина для перевода непрерывных КУ в дискретные.
• Синтез разностных уравнений для корректирующих устройств.
• Ключевые понятия: Дискретное преобразование Лапласа, преобразование Тастина, рекуррентные уравнения.