Как стать автором
Обновить

2. Математическое описание систем автоматического управления ч. 2.4 — 2.8

Время на прочтение8 мин
Количество просмотров18K
Всего голосов 16: ↑13 и ↓3+10
Комментарии40

Комментарии 40

Единичное ступенчатое воздействие обозначается 1(t) и бывает 3-х видов: два асимметричных и одно симметричное.

это кто придумал? даже вики такого не знает:
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%A5%D0%B5%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%B9%D0%B4%D0%B0

Вики не лучший учебник

Можно глянуть в более авторитетном издании, например "Теория систем автоматического регулирования" Бесекерский В.А. (стр. 50) — определение единичной функции полностью соответсвует приведенному в вики.

Ну, тут тоже как бы. То, что Бесекерский с Поповым так написали — не значит, что нельзя по другому. Религия — худшее, что может случиться с инженером. Это как вопрос о принадлежности нуля ряду натуральных чисел. Не в том суть функции Хевисайда, чтобы серьёзно решать, чему она в нуле равна.

Ну, тут тоже как бы. То, что Бесекерский с Поповым так написали — не значит, что нельзя по другому.

Тут боюсь зависит от конкретных применений. В ТАУ — то что описано в русскоязычной вики, где нибудь еще, там где нужны (или более удобны) симметричные функции можно и по другому 1(t) представить.

Английская вики в принципе знает.
https://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function (см. Zero argument)


Но, это конечно не три разных вида функции, а скорее просто варианты интерпретаций значения в нуле, от которых на практике ничего не зависит.

1) Вам микрософт ворд, разве, ошибки красненьким не подчеркнул? — Вычитывайте!
2) Может курс лекций на openedu.ru запилить? Выглядит как перепечатка из учебника.
Не всегда, на пример «к теме» и «к тебе» проходит ворд. Когда уже научат нейросеть.
Это лекции, которые записаны в реальном курсе, в учебник их хотим переделать собрав замечания.

Слишком сухо. Хорошо бы краткие пояснения по ходу, зачем нужно то и иное преобразование, свойство, вывод, теорема и прочее.

Согласен, тут вообще то даже для меня загадка, зачем это нужно, но вот примеры дальше будут как это применить в практике.

Вот. Понял, наконец, что я хотел сказать. Пока это не учебник, пока это похоже на справочник формул.

Кстати да лекции записывались в живую и скоре всего всякие ла-ла-ла объяснения пропускались, типа это и так запомню. Добавить текста пояснительного текста можно. Но пока не очень понятно нужен ли это раздел вообще, кроме как тренировки мозга математикой.

А почему только это множество воздействий? Почему этого множества достаточно для описания всех остальных воздействий?


После того, как мы научились классифицировать воздействия, что дальше? Выглядит как кусок из середины — ни начала, ни конца.

А почему только это множество воздействий?

Из приведенной кучи воздействий по сути стандартом является только два — переходная и весовая функция. Все остальное не совсем понятно зачем вообще приведено.
С точки зрения ТАУ это самые жесткие воздействия + по ним можно оценить устойчивость и качественные характеристики системы. И докучи:


Почему этого множества достаточно для описания всех остальных воздействий?

Зная h(t) можно рассчитать реакцию системы на любое входное воздействие:
https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BB_%D0%94%D1%8E%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BB%D1%8F


p.s. справедливо только о линейных сау.

Из приведенной кучи воздействий по сути стандартом является только два — переходная и весовая функция. Все остальное не совсем понятно зачем вообще приведено.

Гармоническое зачем обижаете? Да и линейное не бесполезно, по нему добротность смотреть можно.

Гармоническое зачем обижаете?

Оно используется по сути только для частотных характеристик, ну и как дойдут до них тогда можно и ввести.


Да и линейное не бесполезно, по нему добротность смотреть можно.

В этих лекциях пока про добротность вроде сказано не было, если под добротностью подразумевается коэф. передачи, то он и по 1(t) вполне оценивается.

Добротность (в данном контексте) это отношение ошибки слежения за линейным заданием к скорости этого линейного задания.


Раз уж автор начал говорить про основные входные сигналы, то чего уж и не сказать про гармоническое с линейным. Тут скорее вопрос, а надо ли вообще говорить про все типовые воздействия в одном месте.

А гармоническое воздействие синусойдой разве не стандартное? В фильтрах вроде постоянное его используют. Про линейное в принципе согласен.
лекции публикуем как есть все вопросы собирает и будем править и на них отвечать
Именно такими соображениями руководствовался Лаплас, предлагая такое преобразование, называемое в настоящее время преобразованием Лапласа.

Либо вы это додумываете за ним, либо источники в студию. Лаплас, на сколько я помню, вообще другую задачу решал, а применение этого преобразования для решения ОДУ — XX век.

А интеграл от дельта функции точно равен 0 или все таки 1?
да поправил косяк мой как пропустил непонятно

А зачем студентам это знать? Зачем уметь считать изображения по сигналам и сигналы по изображениям? Не, ну серьезно, зачем? Что, кто-то за пределами ВУЗа это делает?
Дать общее представление, свойства без доказательств (доказательства для любопытных в приложении, там же таблица типовых преобразований), показали две предельные теоремы, так как они как раз полезны, и всё. Экономия времени какая!

На самом деле меня сейчас это вопрос тоже мучает. Ведь как я понял лекции по ТАУ такие создавали когда реально аналитически считали переходные процессы. Сейчас есть компьютер и можно моделировать сразу. Есть ли вообще в этих выкладках смысл? Или это как кульман? Для мозга гимнастка хорошая а практическое применение?

Мне не известно, чтобы кто-то в работе реально считал аналитически руками обратные преобразования.
Имеет ли смысл делать это как упражнение для практики — на усмотрение вашего учебного процесса.

Взялся читать с первой части статьи. Конечно в комментариях к первой части были интересные предложения как сделать книгу не такой сухой (и я их в целом поддерживаю), но прекрасно понимаю что это полностью зависит от стиля автора, переделать его под рекомендации практически невозможно. В целом я привычен к старому советскому стилю изложения и он меня устраивает. Поэтому больше это обсуждать не буду. Но встречаются опечатки. Особенно много во второй части. Комментировать их там уже не могу (прошло больше 30 дней). Вас интересуют замечания такого рода или будете потом сами вычитывать и исправлять? Просто читаю для себя чтобы вспомнить предмет (статьи попались под руку в такой момент когда понадобилось освежить знания) и, по своему обыкновению, прослеживаю внимательно вывод всех формул. Где-то значок производной потеряли, где-то степень оператора, где-то коэффициент и т. д.
Спасибо! Замечания все интересуют, лекции записаны с конспектов имя их собираемся издать, может быть сильно сократив и проработать. По формулам можно просто их номер приводить и тогда можно будет понять это при наборе в латексе ошибка или реально проблема.
Ну тогда по порядку. Статья «2. Математическое описание систем автоматического управления».

Первая же картинка (и рис. 2.1.2 тоже). Масса поршня на картинке обозначена M, а в формулах (в том числе и на этой же картинке) везде m. Кроме того, на схеме (тот же рисунок) первый входной параметр не учитывает массу. Надо бы g на нее домножить.

Не понимаю вторую строку в формуле без номера после слов «перейдем к отклонениям от стационарного состояния:» Там что, квадратные скобки заменяют взятие производной по времени? Или все же к квадратным скобкам в последних двух формулах системы следует дописать по одному штриху?

Формула без номера после «Вычитая из уравнения (2.1.3) уравнение (2.1.4), получаем уравнение динамики демпфера в отклонениях:» (перед (2.1.6)) в левой части затесался лишний множитель g.

(2.1.6a) после «где:» в выражении L(p)=T2^2*p+… должно быть L(p)=T2^2*p^2+…

Ниже не пронумерованная формула после «Введем новые нормированные (безразмерные) переменные:» — Потерялся штрих в правой части первого уравнения последней системы (при y~(t))

(2.1.7) Тоже T2^2*p+… должно быть T2^2*p^2+…
первую часть поправили спасибо!

Вижу что поправили рис. 2.1.2, но первая картинка в статье (цветная, перед разделом 2.1) осталась с описанными ошибками. Обозначение массы заглавной буквой и первый входной параметр просто 9,8 без умножения на массу.


Попытка исправить "Ниже не пронумерованная формула после «Введем новые нормированные (безразмерные) переменные:» — Потерялся штрих в правой части первого уравнения последней системы (при y~(t))" привела к использованию штрихов в двух взаимоисключающих вариантах в левой и правой частях формул последней системы. Судя по бОльшей части приведенных формул, следует располагать штрихи после имени функции, а не после скобок с аргументами. Либо заключать всю функцию в скобки и к скобкам применять штрихи. С этим тоже есть разнобой т. к. где-то у вас в статье для этого используются квадратные скобки, а где-то круглые. Лучше выберите какой-то стандарт и придерживайтесь его.


И лучше сами просмотрите пожалуйста кусочек с 2.2.1 до 2.2.4 — студенты проигнорировали замечания о бессмысленности приведения формулы для "«простое» разложение функции в ряд Тейлора" т. к. она далее нигде не используется, о необходимости использовать частные производные в формуле Тейлора многих переменных, о наличии/отсутствии t среди аргументов F(...). Студенты просто не понимают что там написано и поэтому исправить ничего не смогут. Спросите их откуда появилось t при переходе от 2.2.1 к 2.2.2 и куда исчезло опять в 2.2.4? Максимум их возможностей это поправить очепятки, а здесь потеряна смысловая часть и чехорда с обозначениями (например производных). Этот кусочек должен вдумчиво отредактировать хорошо разбирающийся человек. Мне нужно очень долго давить на кнопки чтобы пояснить детали, а грамотный специалист в такой помощи не нуждается. Он сам все увидит и исправит быстрее.


Остались без внимания также следующие замечания:


Что значит «В самом деле, разделив уравнение (2.2.5) на (y0, u0) и выполнив некоторые преобразования, получаем:»? (y0, u0) это что и как делить на такой объект?


(2.2.7) У b0 звездочка «уехала» из верхнего индекса — это очепятка. И еще здесь следует добавить «Где:» и выписать формулы для коэффициентов со звездочками, как это делалось везде до и после этой формулы. Иначе очень неудобно отслеживать правильность «некоторых преобразований».


В условии примера при y^2(t) стоит коэффициент a20, а должен быть a00.


«Выполним процесс линеаризации исходного уравнения, динамики без разложения я ряд Тейлора...» => «Выполним процесс линеаризации исходного уравнения динамики без разложения в ряд Тейлора...»

Первый абзац раздела 2.2:
"… причем нелинейность САУ может определяться различным причинами" — различнымИ

После «Разложим левую часть уравнения (2.2.2) в ряд Тейлора в малой окрестности точки равновесного состояния» вторые скобки с заключенным в них выражением лишние.

"«простое» разложение функции в ряд Тейлора в окрестности точки" записано с ошибкой. Не проставлены степени (x-x0). И не очень понятно зачем оно вообще приводится, если дальше используется формула разложения в рад Тейлора функции многих переменных, а не одной.

После «C учетом вышеприведенного разложение принимает вид:» везде должны использоваться частные производные.

(2.2.4) Из аргументов F(...) в левой части почему-то пропал последний аргумент t. Это следует пояснить. На первый взгляд формальных оснований для этого не вижу.

Что значит «В самом деле, разделив уравнение (2.2.5) на (y0, u0) и выполнив некоторые преобразования, получаем:»? (y0, u0) это что?

(2.2.7) У b0 звездочка «уехала» из верхнего индекса. И еще здесь следует добавить «Где:» и выписать формулы для коэффициентов со звездочками, как это делалось везде до и после этой формулы. Иначе очень неудобно отслеживать правильность «некоторых преобразований».

В целом, я уже начинаю уставать от обилия опечаток. Если и дальше нужно будет так продираться, то вряд ли мне захочется учиться именно по этому тексту.
эту порцию тоже поправили (y0 и u0) это начальные условия занчения в нулевой момент времени.
В условии примера при y^2(t) стоит коэффициент a20, а должен быть a00.

«Выполним процесс линеаризации исходного уравнения, динамики без разложения я ряд Тейлора...» => «Выполним процесс линеаризации исходного уравнения динамики без разложения в ряд Тейлора...»

Ладно. Завтра попробую продолжить.
Как-то я подостыл. Обратной связи нет, оценки затраченных усилий нет, статью не правите (а была надежда, что не только исправите найденные мной ошибки, но и просмотрите текст дальше самостоятельно чтобы убрать хоть основную их массу, ибо текст слишком сырой чтобы отдавать его даже в редактуру). Пусть для начала это дело просмотрят ваши студенты. Так наверное будет правильнее.
Отличные правки студенты уже получили втык и обещают поправить! Спасибо большое!
Wolfram Mathematica функции Дирака и Хэвисайда определяет вполне однозначно и там нет никаких 3-х вариантов интерпретации значения в нуле — оно там попросту неопределено, как и в любой другой функции, у которой в точке предел слева не равен пределу справа. Мне такой вариант тоже кажется единственно верным, а дополнительные условия только усложняют вычисления. Особенно если пытаться эти функции дифференцировать, интегрировать, делать преобразование Фурье и всё такое.
Здесь скорее всего сделано для того, что бы потом можно было осуществлять прямое численное моделирование, в этом случае возможность определения конкретного заначения в момент 0 позволят численно интегрировать.
Ну в численном моделировании есть нюанс — нельзя просто взять и дискретизировать аналитическую функцию. Теорема Котельникова как раз об этом. А после свёртки функций Дирака и Хэвисайда с функцией sinc никаких неопределённостей не останется.
Опять же — я не понимаю, зачем всё в одну кучу сваливать. Вот когда зайдёт речь о численном моделировании — вот тогда и можно рассмотреть варианты доопределения при дискретизации.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации