ЗадачаСистемы управленияГод: 2024ВГУИТ: Воронежский государственный университет инженерных технологий
👁 8💼 0

Готовая задача: устойчивость ПИД-системы с интервальными параметрами

Загружена: 21.02.2026 08:10

Исследуется устойчивость замкнутой системы с ПИД-регулятором при интервальных параметрах объекта (k=15.5, T1=[11,25.9], T2=[21,30], T3=[61,70], интервал=[0.1,0.3]). Расписаны характеристическое уравнение, переход к s=jω, выражены ki и kn, построены полиномы Харитонова и области робастной устойчивости.

Содержание

Контрольная работа
Вариант 87
Пусть передаточная функция объекта и данные равны
 
k=15.5		T1=[11, 25.9]	T2=[21, 30]	T3=[61, 70]	 =[0.1, 0.3]
1. Передаточную функцию объекта приведем к виду

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Контрольная работа посвящена исследованию устойчивости замкнутой линейной системы с ПИД-регулятором при наличии интервальной неопределённости параметров объекта. Объект задаётся передаточной функцией с коэффициентом k=15.5 и временными постоянными T1=[11,25.9], T2=[21,30], T3=[61,70]; дополнительно указан интервал [0.1,0.3] для одного из параметров модели.

📚 Что внутри

В тексте приведены выводы для приведения передаточной функции к удобному виду и записью передаточных функций разомкнутой и замкнутой систем с ПИД-регулятором. Выписано характеристическое уравнение и соответствующий характеристический полином замкнутой системы.

  • Построение уравнений при подстановке s = jω: выделены действительная и мнимая части, по ним получены выражения для коэффициентов ki и kn (при ω=0 отмечено, что kn может быть произвольным).
  • Применена интервальная математика для задания численных интервалов коэффициентов на основе исходных интервалов T1, T2, T3 и k=15.5.
  • Проведено преобразование характеристического полинома и выписаны соответствующие полиномы Харитонова для граничной проверки устойчивости интервала полиномов.
  • Задано значение kd и построены графики границ устойчивости областей для полиномов; проверка устойчивости выполнялась по корням характеристического уравнения первого и второго полиномов Харитонова.

📊 Для кого подходит

Полезно студентам и преподавателям курсов по теории автоматического управления, синтезу регуляторов и устойчивости систем: специальные дисциплины 'Системы управления', 'Теория автоматического управления', курсы по анализу робастной устойчивости.

✨ Особенности

Работа содержит конкретные числовые интервалы параметров (T1, T2, T3, k) и последовательность преобразований для получения ki и kn через частотную подстановку s=jω. Включены конструкции интервалов коэффициентов с применением правил интервальной арифметики и практическая процедура построения полиномов Харитонова для проверки устойчивости всего интервала полиномов. Заключение подчёркивает наличие общей устойчивой области при достаточно больших kd и рост области допустимых kn при увеличении kd.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура контрольной работы ориентирована на стандартные задачи по теории управления: выводы, получение характеристического уравнения и проверка устойчивости с использованием Харитонова — универсальны и адаптируемы.

Можно адаптировать?
Да. Чёткие численные интервалы (k=15.5, T1=[11,25.9], T2=[21,30], T3=[61,70], интервал=[0.1,0.3]) и методика построения полиномов позволяют быстро адаптировать расчёты под иные требования или другие типы регуляторов.