Главная Промышленная автоматика.

технических устройств. Нелииейпые законы определяются разнообразными нелинейными уравнениями. Несмотря на отсутствие общей теории нелинейных законов, исследования и опыт нрн.менення отдельных частых видов нелинейных законов показывают, что их использование в СЛУ значительно расширяет возможности целесообразного изменения точности и качества процессов управления. Нелинейные законы управления можно сгруппировать следующи.м образом:

а) функциональные, при которых управляющее воздействие иа объект выражается в виде нелинейной функции от отклонения управляемой величины, постунаюи1ей на вход САУ;

б) логические, при которых управляющее воздействие изменяется по сложному логическому алгоритму;

в) оптимизирующие, при которых управляющее воздействие способствует онтимально.му управлению объектом по какому-либо параметру, характеризующему САУ или объект управления;

г) пара.метрические, когда закон управления выражается в виде нелннейной функции текун1,нх координат, в которых задается параметрическая програм.ма.

Следует отметить, что нелиненные законы управления .могут быть связаны как с изменением параметров САУ, так и с изменением ее структуры.

1.4. ЗАДАЧИ ТЕОРИИ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Теория автоматического управления изучает общие принципы построения С.ЛУ и методы исследования процессов в этих системах. Перед ней ставятся задачи разработки методов синтеза, анализа, коррекции, -экспериментального исследования и наладки СЛУ. С номон1,ью методов синтеза можно осуществлять выбор схемы взаимодействия элементов СЛУ, а такя\е параметров н характеристик этих элементов таким образом, чтобы система в целом удовлетворяла заданным требованиям к ее поведению в статике и динамике. Методы анализа позволяют определит.ь качественные показатели СЛУ, а в случае их отличия от заданных - указать пути улучшения статических и динамических свойств системы. Из.менение же статических и дина.мических свойств осуществляется с помощью методов коррекции. Методы экспериментального исследования и наладки САУ дают возможность наиболее рационально и опти.мально исследовать и настроить систему в реальных условиях работы.

В настоящее время разработка и проектирование САУ представляет собой довольно сложную задачу, решение которой может быть достигнуто разными путями. Чтобы спроектировать САУ, удовлетворяющую все.м требования.м технического задания nflKlimn ППНУПЛНТРЯ nnnpUU к НЯТ1 и ГПЯН! ИПЯ к VP/KIV гп-



бон несколько вариантов поэлементной и принципиальной схемы. Многозначность решения делает проектирование САУ творческой инженерной задачей. Сложность ее решения в значительной степени зависит от вида дифференциальных уравнений, описывающих статические и динамические характеристики САУ. Однако современный уровень развития математики часто оказывается недостаточным для разрешения некоторых задач теории автоматического управления. Тогда используют экспериментальное исследование и моделирование, которые облегчают расчеты и способствуют созданию приближенных инженерных методов решения задач.



Глава 2

ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

2.1. УРАВНЕНИЯ

ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ И СИСТЕМ

При синтезе и анализе САУ ее расчленяют на типовые звенья, которые различаются динамическими свойствами.

Типовые динамические звенья описываются определенными дифференниалвными уравнениями. Это позволяет рассматривать качественные показатели САУ вне зависимости от физической природы ее элементов. Поэтому в основу классификации звеннев кладется вид дифференциального уравнения, которым могут описываться весьма разнообразные устройства как но своей функции, так и но своему конструктивному оформлению.

В теории автоматического унравления широко применяется операторная (символическая) форма записи дифференциальных уравнений. В операторной форме дифференциальные уравнения приобретают более простой вид, уменьшается объем записи, а при исследовании САУ во многих случаях сокращаются про.межуточпые математические преобразования. В такой форме операцию дифференцирования обозначают следующим образом:

dt ~ Р dt ~Р" • • • df " Р

а операцию интегрирования - - обратной величиной:

t t, ti

6 0 0

Используя операторную форму записи, можно, иапример, дифференциальное уравнение





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

0.0034