i +7 (495) 144 53 46
i info@servostar.ru
i Поиск
Logotype ServoStar Gear ServoStar

Промышленная автоматизация и мехатронные системы

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.

В любой системе, если существует линейная связь между двумя переменными, то говорят, что она является линейной системы.

Пример: уравнение y=Kx (1) представляет собой систему линейных уровнений. Это означает, что если K – константа то отношение между двумя переменными x и у находится в линейной зависимости. 

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.(2)

где: n и m – порядок дефиринциальных уровнений, an bn – константы, и n>m

Любая другая форма уровнений называется нелинейной системой.

Пример 1.

Эквивалентная схема DC серводвигателя представленна ниже 

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.

Уровнение для этой схемы можно представить как 

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.(3)

где: Vi, I,  ωm – входное напряжение, ток и угловая скорость. R и L сопротивление и индуктивность. Это уровнение демонстрирует нам линейную систему, где  ωвыходня переменная , а Vi представляет собой входное напряжение.

Для DC серво мотора мы можем записать

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.(4)

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.(5)

где: Kt, J крутящий момент и момент инерции ротора

Исключим T для уровнения (4) и (5) и подставим для I в уровнении (3) и получим 

Теория управления с обратной связью. Линейные системы.(6)

Уровнение представляет собой линейную дифференциальную систему, Vi – называется входная переменная, ω– называется выходной переменной. Уравнение (6) может быть решено с для ωm с точки зрения входной переменной. В таком случае мв неучитываем внешний момент воздействующий на мотор. Если рассматривать внешний крутящий момент , то придется оперировать двумя входными переменными и одной выходной.