2. Принцип автоматического управления.
Два типа САУ (САР):
1. y(t) вырабатывается на основе следующей информации:
а) характеристика ОУ;
б) цели управления;
в) информации о величине возмещающих воздействий f(t).
Такие САУ (САР) называются системами, использующими принцип управления по возмущению (разомкнутые системы; жёсткое управление).
2. y(t) вырабатывается на основе следующей информации:
а) характеристика ОУ;
б) цели управления;
в) информации о результате управления (векторе y).
В таких системах используется принцип управления по отклонению (замкнутые системы, системы с обратной связью).
ε(t) – вектор ошибки
Отклонение:
3. Комбинированные системы - y(t) вырабатывается на основе следующей информации.
а) характеристика ОУ;
б) цели управления;
в) информации о векторе y и f.
Разомкнутая система:
«-» u вырабатывается на основе информации f => надо измерять вектор f, который является многомерным вектором, который тяжело измерить.
«+» Разомкнутые системы более простые.
«-» Необходимо заранее знать закон влияния f на y.
«-» Этот алгоритм не должен меняться в процессе управления => Накладываются жесткие условия на ОУ и УУ.
«+» Отсутствие автоколебаний => Система устойчива.
Замкнутая система :
«+» Вектор y легко измерить, определив наиболее влияющие параметры.
«-» Замкнутые системы более сложные.
«+» Нет необходимости следить за f и знать закон влияния f на y.
«-» Вектор y надо измерять с соответствующей точностью.
«-» Начинаем управлять только тогда, когда появилась ошибка, т.е. мы не можем предугадать/предупредить внешнее воздействие.
«-» В замкнутых системах могут возникать автоколебания => Система может быть неустойчивой.
3. Функциональная схема сау (сар).
Функциональная схема – схема, отражающая взаимодействие элементов и устройств и в процессе управления.
Под элементом функциональной схемы, как правило, подразумевают конструктивно обособленную часть СУ, выполняющую одну определенную функцию.
Вектор
ошибки:
Отклонение:
ЗЭ – задающий элемент
ЧЭ – чувствительный элемент
ЭС – элемент сравнения
ПЭ – промежуточный элемент
ИЭ – исполнительный элемент
Принцип управления по возмущению.
САУ=ОУ+УУ
САР=ОУ+УР
4. Классификация сау (сар).
По типу управления:
– Автоматическое;
– Автоматизированное;
– Ручное.
По принципу управления:
– По отклонению;
– По возмущению;
– Комбинированное.
В зависимости от задач:
– Линейные системы;
– Нелинейные системы.
В зависимости от назначения(или цели управления), т.е. в зависимости от g(t):
– Системы стабилизации - g(t)=g0 - не зависит от времени;
– Системы программного управления - g(t) известна и зависит от времени:
– Следящие системы - g(t) заранее неизвестна и определяется в процессе управления.
По источникам энергии:
– Прямого действия – не нужны источники дополнительной энергии (энергии ЧЭ хватает для ИЭ);
– Непрямого действия;
а) По содержанию параметров в y(t) и g(t):
– Одномерная система;
– Многомерная.
б) По функциональным связям между параметрами:
– Односвязная;
– Многосвязная.
Замкнутые системы по количеству контуров:
– Одноконтурная замкнутая система;
– Многоконтурная замкнутая система.
По виду используемых сигналов:
– Непрерывные системы;
– Дискретные системы:
* релейные (разрыв только по величине);
* импульсные (имеются разрывы по величине и по времени).
По характеру зависимости управляемой величины от возмущенного воздействия в установившемся режиме:
– Статические (обращают внимание на ошибку и фиксируют ее
– Астатические
Говорят, что САУ (САР) астатична по некоторому воздействию (параметру вектора f), если статическая ошибка САУ (САР) по этому воздействию равна 0.
По типу приспосабливаемости:
– Несамоприспосабливающиеся (обычные) – в условиях полной неопределенности;
– Адаптированные.
Примеры САУ (САР)
Канал стабилизации по углу крена (ракета 8К99)
ДЧ – датчик чувствительности эл-та
ПЭ – промежуточный эл-т (УП)
РМ – рулев. машин.(ИЭ)
+ - бортовая ЭВМ
d/dt - дифференц. звено.
1. САР, т.к. g(t)=0
2. Автоматическая
3. Замкнутая система
4. Линейная система
5. Система стабилизации
6. Непрямого действия
7. Одномерная, односвязная
8. Многоконтурная
9. Непрерывная
10. Астатическая
11. Обычная
Вал №1 – задающий.
САУ
Автоматическая
Замкнутая система
Линейная система
Следящая система
Непрямого действия
Одномерная, односвязная
Одноконтурная
Непрерывная
Астатическая
Обычная