КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Ориентированные графы непрерывных САУ
Инверсия замкнутого контура Правило: В любом замкнутом непрерывном контуре можно поменять местами прямой и обратный каналы, заменив их передаточные функции на обратные и заменив на обратные знаки суммирования внешних сигналов, кроме основного узла суммирования. Это правило получается после двукратного применения правила инверсии пути к прямому и обратному каналам контура. Рис. 3.12. иллюстрирует результат инвертирования контура. f g y g y
f Рис. 3.12
Наряду со структурными схемами для графического изображения моделей САУ широко используются ориентированные графы, которые в ряде случаев благодаря своим наглядности и прозрачности позволяют легче, чем структурные схемы, провести необходимые преобразования, значительно упрощающие решение задач анализа и синтеза САУ. Ориентированным графом называется множество точек, называемых вершинами и множества самонепересекающихся ориентированных кривых, называемых дугами, которые подчиняются следующим трем правилам: 1) каждая незамкнутая дуга содержит только две вершины; 2) каждая замкнутая дуга содержит только одну вершину; 3) дуги не имеют общих точек, кроме вершин. Ориентированный граф САУ имеет кроме того следующие свойства: 1) каждая дуга соответствует звену модели САУ и характеризуется оператором изображаемого его звена; 2) каждая вершина соответствует какой-либо переменной структурной схемы. Граф системы управления может быть построен по структурной схеме. При переходе от структурной схемы к ориентированному графу необходимо следовать следующим правилам: 1) знаки суммирования сигналов в элементах суммирования учитываются в операторах соответствующих дуг;
2) каждый элемент суммирования заменяется вершиной, которой ставится в соответствие выходная переменная звена; 3) каждое звено структурной схемы заменяется дугой с оператором звена; 4) каждой переменной внешних воздействий соответствует своя вершина. Так структурной схеме (рис. 3.13, а) соответствует граф, показанный на рис. 3.13, б. f f g y g 1 W 1 -1 W 2 y
- W 3
a) б) Рис. 3.13 При построение графа, эквивалентного структурной схеме дискретной системы, дополнительно к четырем выше сформулированным правилам пользуется специфическим правилом: дискретные элементы изображаются как и на структурной схеме ключами с учетом, что передаточные функции формирующих звеньев объединены с операторами других непрерывных звеньев (рис. 3.14, где W 1(s)= W ф3(s) W (s)). g e e *(t) y g 1 e e * W 1(s) y
- W ос(s) a) б) Ориентированные графы могут быть преобразованы с использованием следующих правил: 1) параллельные дуги можно заменить одной дугой с передачей равной сумме передач исходных дуг; 2) путь, не содержащий не принадлежащих ему дуг, можно заменить одной дугой с передачей равной произведению передач отдельных дуг этого пути. Для упрощения сложного графа и вычисления по нему передачи между двумя любыми вершинами используется правило Мэйсона, выражаемое следующей формулой: Wx,y = .
Здесь Wi – передача i -го пути от вершины x к вершине y, равная произведению передач дуг, входящих в этот путь; m - число таких путей; - определитель графа, вычисляемый по формуле: = 1 – +–+…, где W 0 j, W o k , W o l – передачи j -го, k -го или l -го контуров, равные произведению передач входящих в них дуг; в первой сумме суммируются передачи всех контуров, во второй сумме – произведения передач несоприкасающихся (не имеющих общих вершин) контуров; в третьей сумме суммируются произведения трех передач трех несоприкасающихся контуров и так далее;
I – определитель подграфа, остающегося от исходного графа после удаления дуг и вершин i -го пути, включая дуги, подходящие к этим вершинам (другими словами I – определитель той части графа, которая не касается с рассматриваемого i -го пути). В качестве примера рассмотрим использование формулы Мэйсона для графа, изображенного на рис. 3.15. W 9 - W 2 - W 6 -1 1 W 1 W 3 W 5 1 W 7 g - W 4 y - W 8
Представленный граф содержит: 1) два пути от вершин G к вершине Y W п1 = W 1 W 3 W 5 W 7, W п2= W 5 W 7 W 9; 2) пять простых контуров: W 01 = – W 1 W 2, W 02 = – W 3 W 4, W 03 = – W 5 W 6, W 04 = – W 7, W 05 = – W 1 W 3 W 5 W 7 W 8 3) четыре пары несоприкасающихся контуров: W 01 W 03, W 01 W 04, W 02 W 04, W 03 W 04; 4) одну тройку несоприкасающихся контуров W 01 W 03 W 04;
5) определитель подграфа первого пути = 1, так как нет контуров, несоприкасающихся с первым путем; 6) определитель подграфа второго пути: = 1 + W 1 W 2; определитель всего графа = 1 – (W 01 + W 02 + W 03 + W 04 + W 05) + + (W 01 W 03 + W 01 W 04 + W 02 W 04 + W 03 W 04) – W 01 W 03 W 04. Передача всего графа от вершин G к вершине Y: Wg,y =.
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 611; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |