Показатели точности, массогабаритные показатели.

Выходные параметры объекта проектирования это показатели качества, по которым можно судить о правильности функционированию объекта (системы ЭП), т.е. это понятие аналогично понятию «показатели эффективности». Для автоматизированного ЭП выходными параметрами могут быть напряжение силового преобразователя, мощность, падение напряжения, номинальный ток, коэффициент мощности cosφ, диапазон регулирования скорости, плавность регулирования, точность регулирования, К.П.Д., потери энергии и т.д.

Внутренние параметры – это параметры элементов, из которых состоит объект. Применительно к СЭП внутренними параметрами могут служить сопротивление (например, цепи якоря), индуктивность (например, статора асинхронного двигателя), коэффициент усиления, коэффициент передачи датчика и т.д.

Выходные параметры зависят как от свойств элементов СЭП (параметров элементов, т.е. внутренних параметров), так и от особенностей связи элементов друг с другом, т.е структурной схемы СЭП. Выходные параметры также зависят и от внешних параметров, т.е. параметров внешней среды.

Y=(y₁, y₂,….y_m) – вектор выходных параметров.

X=(x₁, x₂,….x_n) - вектор внутренних параметров.

Q=(q₁, q₂,….q_k) - вектор внешних параметров.

 

Математический алгоритм проектирования (формула проектирования)

Y=F(X, Q) – функциональная зависимость, определяемая структурной схемой системы.

Y=F(X, Q) – эта функция чаще всего не известна проектировщику.

Связь между выходными, внутренними и внешними параметрами известна не в виде явной зависимости Y=F(X, Q), а задается в алгоритмической форме, например, с помощью числового решения системы уравнений.

Уравнения, решение которых требуется для определения выходных параметров, являются обычно математическим описанием функционирования проектируемого объекта (уравнениями математической модели объекта проектирования).

В этих уравнениях математической модели независимыми переменными (аргументами) являются время, частота, пространственные координаты (X, Y, Z), а зависимыми переменными (т.е. функциями) будут фазовые переменные.

Фазовые переменные – это величины, характеризирующие состояние проектируемого объекта, называемые также переменными состояния. Это величина, характеризующая энергетическое или информационное наполнение элемента или подсистемы.

Состояние — совокупность значений фазовых переменных, зафиксированных в одной временной точке процесса функционирования.

Динамика системы — изменение состояния системы в процессе функционирования.

Вектор переменных (вектор переменных состояния), — неизбыточное множество фазовых переменных, задание значений которых в некоторый момент времени полностью определяет поведение системы в дальнейшем (в автономных системах без последействия).

Пространство состояния — множество возможных значений вектора переменных состояния.

Фазовая траектория — представление процесса (зависимости V(t)) в виде последовательности точек в пространстве состояний.

Вектор фазовых переменных задает точку в пространстве, которое принято называть фазовым пространством.

V – вектор фазовых переменных (вектор переменных состояния или вектор фазовых координат).

Z - вектор независимых переменных.

В общем случае описание фазовых пространств для объекта проектирования представляется следующей системой уравнений

φ[V(Z)]=θ(Z),

где φ- оператор, определяемый системой уравнений;

θ(Z) – известная функция независимых переменных.

Для объекта проектирования с сосредоточенными параметрами система уравнений может иметь следующий вид. Ee решением является вектор – функция V(t).

Параметры элементов тоже входят в систему уравнений, но только в качестве коэффициентов при составляющих уравнений.

Выходные параметры непосредственно не фигурируют в системе уравнений

Но они определяются по результатам решения системы уравнений, т.е. по выражению V(t).

Большинство выходных параметров имеют смысл функционалов, т.е. зависимостей фазовых переменных от времени.

Не все выходные параметры относятся к группе функционалов. Пороговые выходные параметры не относятся к группе функционалов.

Пороговые выходные параметры, например, максимальные выходные параметры – это параметры, при которых система еще работоспособна.

Поэтому выходные параметры делят на 2 группы:

обычные выходные параметры;