Контроль эффективности (стр. 4 )

1        Это условие основано на предположении о том, что общее комбинированное распределение имеет Гауссову или приближенную к Гауссовой кривую. Это не универсальный случай: смотрите приложение А.2.1 для получения более подробной информации.

2        Это условие является консервативным.

3        Например: это применимо к случаю «ротационных» ошибок направления, в котором отдельные требования предъявляются к каждому из углов Эйлера между двумя номинально выравненными системами.

Требования, предъявляемые к RSS двух погрешностей Общий случай Если итоговая погрешность является суммой квадратов двух независимых погрешностей и , каждая из которых является линейной комбинацией индивидуальных составляющих погрешностей, необходимо выполнить следующее условие для обеспечения соответствия расчета спецификации:

где

и являются средними значениями двух погрешностей и . является положительным скаляром, определенным таким образом, что для Гауссова распределения, уровень уверенности включает вероятность , заданную в спецификации. и являются стандартными отклонениями двух погрешностей и . является максимальным значением для итоговой погрешности, заданной в спецификации.

Примеры

1 Данное условие является чрезвычайно консервативным и не является точной формулой. Для получения более подробной информации, см приложение А.2.4.

2 Это применимо к случаю «направленных» погрешностей ориентации, в которых требование задается на углу между номинальным направлением оси и ее фактическим направлением. В данном случае, и являются углами Эйлера, перпендикулярными данной оси.

Специфичный случай Если итоговая погрешность является суммой квадратов двух погрешностей и , каждая из которых является линейной комбинацией индивидуальных составляющих погрешностей, и если верифицируется следующие условия:

, ,

необходимо выполнить следующее условие для обеспечения соответствия расчета спецификации:

Где и являются средними значениями двух погрешностей и . является положительным скаляром, определенным таким образом, что для Гауссова распределения, уровень уверенности включает вероятность , заданную в спецификации. и являются стандартными отклонениями двух погрешностей и .. является максимальным значением для итоговой погрешности, заданной в спецификации. ‘log’ является естественным логарифмом (база e).

Примечания

1 Это условие основано на свойствах Релеевского распределения. Это менее консервативная формула, чем формула общего случая (4.2.4.2.1) – Для получения более подробной информации, см приложение А.2.4.

2        Это применимо к случаю «направленных» погрешностей ориентации, в которых погрешности на перпендикулярных осях похожи.

5 Спецификация устойчивости и надежности и верификация для линейных систем

5.1 Краткий обзор

При работе с системаи управления замкнутого цикла, возникает вопрос уточнения свойств устойчивости и надежности системы в присутствии активной обратной связи.

Для линейных систем, устойчивость является неотъемлемым свойством производительности. Она не зависит от типа и уровня входных данных; она напрямую связана с внутренним характером самой системы.

Для активной системы, квантифицированное знание неопреденностей внутри системы дает возможность:

Спроектировать улучшенную систему управления, справляющуюся с фактическими неопределенностями. Идентифицироввать критерии производительности для наихудшего случая или пределы устойчивости заданного дизайна контроллера и фактические значения неопределенных параметров, приводящих кданному наихудшему случаю.

В данной области, современность для спецификации устойчивости не является полностью удовлетворительной. Существует традиционное правило, возвращающееся к времени аналоговых контроллеров, запрашивающее пределы усиления больше 6 дБ, и запас фазы превосходящий 30°. Но эта формула оказывается недостаточной, двузначной или наже неприемлемой для многих практических ситуаций:

Системы MIMO не могут управляться надлежащим образом с данным правилом, которое применимо исключительно к случаям SISO. Нет упоминания пути для адаптации этих пределов (или ее отсутствия) в присутствии неопределенностей системы; присутствует ли требование 6 дБ / 30° в случае числовой дисперсии по физическим параметрам? В некоторых ситуациях, инженера систем управления хорошо знают, что запасы усиления по прочности и фазе недостаточны для характеризации надежности; могут потребоваться дополнительные индикаторы (такие как пределы модуля). В следующих пунктах предлагается более последовательный метод для указания устойчивости и надежности. Он предназначен для помощи в формулировании четких недвузначных требований надлежащим образом, и для того, чтобы поставщик понимал что необходимо, без риска двузначности.

1        Данный стандарт фокусируется на структуре требования. Тип пределов, числовые количества для пределов, или даже уместность установки требований к пределу оставляется на умотрение заказчика, согласно природе проблемы. 2        Более общими словами, данный стандарт не влияет на определения методов инженерного контроля, используемых для оценки свойств системы управления.
Спецификация устойчивости и надежности Области неопределенности Краткий обзор

В качестве первого шага, указывается природа неопределенных параметров, которые влияют на систему, и диапазон разнесения для каждого из этих параметров. Это определяет область неопределенности, в которой расследуется поведение системы управления, с точки зрения устойчивости и пределов устойчивости.

Для иллюстрации области, лежащей в основе идеи этого пункта, на рисунке 5-1 показаны две возможные ситуации, описанные в пунктах 5.2.1.2, 5.2.1.3 и 5.2.1.4., для виртуальной системы с двумя неопределенными параметрами, param_1 и param_2:

Слева, определена одна область неопределенности, где устойчивость верифицируется в заданных пределах («номинальные пределы»). Справа, область неопределенности разделена на две под-области: сокращенная, где обеспечиваются «номинальные» пределы, и расширенная, где предъявляются менее строгие требования – приемлемы «деградированные» пределы.

Рисунок 5.1 - Определение областей неопределенности

Спецификация области неопределенности Область неопределенности должна определяться путем определения набора физических параметров системы, в которой будут верифицироваться свойство устойчивости. область должна состоит из: Списка исследуемых физических параметров. Для каждого из этих параметров, интервал неопределенности (или распределения) около номинального значения. Если уместно, корневая причина для неопределенности.

Примечания