Главная Промышленная автоматика.

объект управления (0,У) управляюидсе воздействие. Иногда при формировании управляющего воздействия кроме сигнала ошибки учитываются его производные и интеграл. Часто для обеспечения требуемых статических и динамических характеристик системы используются корректирующие устройства - последовательные {КУ1) и параллельные {КУ2). В некоторых случаях в состав СЛУ могут входить еще и специальные элементы (для согласования отдельных частей системы) и вычислительные устройства (для реализации алгоритма работы управляющего устройства).

I I

Рис. I.I.

Системам автоматического управления присущи статическая и динамическая ошибки. Статической ошибкой называется устапопивпюеся значение разности между заданным и конечным значениями управляемого пара.метра при постояпио.м значении задающего или возмущающего воздействия. Динамической ошибкой называется значение разности между заданным и текупиш значениями управляемого сигнала. Величины статических и динамических ошибок управления в большой степени зависят от структуры управляющего устройства, определяющего так называемый закон управления. Система, у которой статическая ошибка не равна нулю, называется статической, а с нулевой статической ошибкой - астатической. Статизм или астатпз.м САУ о/феделяется относительно задающего или возмущающего воздействия. В одной и той же СЛУ эти свойства .могут совпадать или не совпадать.

Параметры САУ обусловлены свойствами отдельных ее элементов (например, инерционностью, коэффициентами усиления, трения и т. д.). Параметры систем могут быть постоянными и переменными. В том случае, когда параметры постоянны или изменяются по линейному закону, САУ называется линейной системой, в противном случае - нелинейной системой. Ни в какой реальной СЛУ параметры никогда но бывают постоянными



или изменяются но линейному закону, но часть их можно считать таковыми с больнюй или меньшей степенью точности.

1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ

СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Классификацию САУ можно производить с самых разных позиций. Это связано со сложностью структур САУ, их различной физической сущностью, назначением, областью применения и т. д. По виду используемой управляющим устройством информации различают разомкнутые и замкнутые САУ.

В разомкнутых системах отсутствует обратная связь между выходом объекта управления и входом управляющего устройства. В таких системах управляемая величина не контролируется. При наличии обратной связи объект управления и управляющее устройство образуют замкнутый контур, обеспечивающий автоматический контроль за состоянием объекта управления.

По характеру изменения задающего воздействия САУ можно разделить на следующие системы:

автоматической стабилизации, в которых задающее воздействие постоянно; они предназначены для поддержания постоянства некоторого физического параметра (температуры, давления, скорости вращения и т. д.);

программного управления, в которых задающее воздействие изменяется по какому-либо заранее известному закону (например, по определенной програм.ме может осуществляться изменение скорости вращения электропривода, изменение температуры изделия при его термической обработке и т. д.):

следящие, у которых задающее воздействие изменяется по произвольному, заранее неизвестно.му закону; они используются при дистанционной записи переходных процессов*, для согласования каких-нибудь параметров объектов управления при изменении внешних условий и т. д.

В последнее время большое значение приобретают САУ, которые называют адаптивными или самоприспосабливающимися. Системы эти характеризуются наличием в них какого-либо абсолютно неизвестного действующего фактора. Они могут приспосабливаться к изменению внешних условий работы, а также улучпшт!) свою работу по мерс накопления опыта. Характерным примером адаптивной системы может явиться автоматически управляемый снаряд, преследующий цель, а неизвестным факторо.м - стратегия уклонения цели от встречи.

В свою очередь, адаптивные системы делятся ira оптимальные, которые обеспечивают авто.матичсское поддержание в ка-

* В результате изменения задающего или возмущающего воздействия в САУ наблюдается процесс, который возникаег при нсреходе от одного установившегося состояния к друго.му.



ком-либо объекте наивыгоднейшего эксплуатационного режима; самонастраивающиеся, у которых параметры не остаются неизменными, а преобразуются при изменении внешних условий; самоорганизующиеся, у которых алгоритм работы не остается неизменным, а преобразуется при изменении внешних условий; самообучающиеся, которые анализируют (гакоплепный опыт управлении объектом и на основании этого автоматически совершенствуют свою структуру и способ управления.

По характеру действия САУ различают системы непрерывного или дискретного действия. Система непрерывного действия состоит только из звеньев, у которых ВЫХ0Д1ЮЙ сигнал изменяется плавно при таком же изменении входного сигнала. Система дискретного действия содержит хотя бы одно звено, у которого выходной сигнал изменяется дискретно даже при непрерывио.м из.мененни входного сигнала.

По характеру преобразования сигналов САУ можно подразделить на линейные и нелинейные.

По характеру зависи.чости параметров СЛУ во времени различают стационарные и нестационарные системы.

По количеству управляемых параметров СЛУ могут быть одно.черными и многомерными.

В основу классификации С.У можно положить и другие признаки. Так, например, их можно классифицировать по физической сущности системы или ее основных звеньев, по мощности исполнительного механизма и т. д.

1.3. ПРОГРАММЫ

И ЗАКОНЫ УПРАВЛЕНИЯ

Система автоматического управления осуществляет поддержание постоянного значения управляемого сигнала у или его изменение но определенной программе. При этом программа либо заранее задастся, либо изменяется во вре.мя эксплуатации системы в зависимости от конкретных условии. Программы управления могут быть временными, т. е. y==y{t), н параметрическими, т. е. задаваться в текущих координатах: y=y(Si, S2, . .., Sn), где S), S2, .... Sn - некоторые физические параметры, характеризуюпще текущее состояние объекта в процессе управления.

Закон управления, т. с. алгоритм формирования наиболее целесообразного сигнала управления z, должен обеспечивать требуемую точность, устойчивость и качество процесса управления. Математически закон управления определяется уравнением управляющего устройства. Различают линейные и нелинейные законы управления. Линейные законы определяются линейными уравнениями, для которых разработаны многочисленные прикладные .методы исследования устойчивости, точности и качества процесса управления. Для формирования ли-





0 [1] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

0.0039