2. Основные задачи тау

1. Задачи централизации объекта- эта задача заключается в определении алгебраических или дифференцирующих уравнениях объекта, существует 2 подхода:

• Для вновь разработанных объектов- получают математическую модель на основе физических законов описывающих поведение объекта с обязательной последующей минерализацией

• При работе с известными объектами в определенной предметной области как правило, такие модели имеются с показателем использования той или иной конкретных параметрах

2. Задача анализа системы

После того как выбраны основные элементы САУ по функциональной необходимости, переходят к анализу системы. Задача анализа в свою очередь состоит из 2 задач:

А) Задача исследования устойчивости системы. Дело в том что объект может быть устойчивым или неустойчивым Система устойчива, если после внешнего кратковременного воздействия она с течением времени возвращается в исходное состояние. Некоторые объекты могут быть устойчивы при одном управлении и не устойчивы при другом. Объект и системы являются неустойчивыми, если при подаче сколь угодно малого внешнего кратковременного воздействия движение в мст. Расходиться.

Б) Исследование качества системы- эта задача в свою очередь состоит из 2:

• Анализ точности системы в установившемся режиме- этот анализ заключаеться в определении возможных ошибок от заданных входных и возмущающих воздействий

• Анализ качества переходных процессов- в этом случае основными характеристиками время выхода системы режим , характеризует быстродействие системы, основным параметром является переходного процесса он может быть колебательным и монотонным.

3. Задача синтеза системы Под синтезом понимается разработка устройств управления

4. Оптимизация систем и построение экстремальных систем

При оптимизации как правило синтезируют управляющее устройство, которое обеспечивает наилучшее оптимальное значение какого либо регулируемого параметра или просто показателя системы. При оптимизации выбираются критерии оптимизации, а затем синтез управляющего устройства с использованием вариационных методов( поиск экстремума) или специальными методами оптимизации. Экстремальные системы предназначены поддерживать экстремум какого-либо параметра независимо от возможных возмущений.

3. Основные принципы построения сау

Назначение регулятора состоит в формирования управляющего воздействия U(t) позволяющего автоматически поддерживать с заданной точностью равенство регулируемой величины y(t) и входной величины Q(t) задающего воздействия. Фактически Q(t) задает цель управления. Физичеки Q(t) и y(t) могут иметь как одинаковую так и разную природу.

Принципы построения САУ можно разбить на 3 задачи:

1. Разомкнутый принцип регулирования

Если управляющее воздействие определяеться информацией заключенной только в задающем воздействии, т.е. U(t)=F[Q(t)], то получаем разомкнутый принцип. Функция F[Q(t)] может быть линейной, содержащей просто усилительное устройство или математическое преображение Q(t) в вид интеграла или производной.

1-ый случай (линейный) характерен для стандартных регуляторов

2-ой случай (нелинейный) может быть направлен при оптимальном управлении

Такой принцип управления обладает очевидным существенным недостатком, высокой чувствительностью к возмущениям , как к внешним так и внутренним.

2.Замкнутый принцип регулирования (в ТАУ используеться именно этот принцип управления)

Этот принцип обеспечивает гораздо большую точность т.к. УУ вырабатывает управляющий сигнал U(t) на основании информации о цели Q(t) и результатах регулирования т.е. U(t)=F[Q(t);Y(t)] системы с таким принципом наз. Системы с главной обратьной отрицательной связью, причем выходной сигнал вычитаеться из входного и уравнения. По сути дела представляет собой функцию от их разности E(t)=Q(t)-y(t) где E(t)-разность между входным и регулирующим воздействием, сигнал рассогласования или просто ошибка сигнала. В силу этого принцип регулирования с обратной связью наз принципом регулирования по отклонению. 3.Комбинированные способы управления

Что бы поняить принцип комбинирования рассмотрим принцип регулирования по возмущениям . этот принцип основан на измерении возмущений, если условия работы и имеющиеся датчики позволяют это сделать. В этом случае U(t)=F[Q(t),f(t)], где f(t)-возмущающее воздействие По аналогии с возмущением можно измерить и входное воздействие, например для следящей системы, когда закономерность изменения Q(t) неизвестна, от сюда следует что можно завести на УУ еще одну цепь по разомкнотому принципу. В комбинированных системах с обязательным принципом обратной связи используеться дополнителный контур либо по возмущению, либо по входу либо одновременно и по входу и по возмущению