Астатические системы

Типовые режимы работы системы:

• постоянная величина внешнего воздействия;

• изменение внешних воздействий с постоянной скоростью.

Рисунок -

Системы астатические – без статической ошибки, но могут обладать ошибкой по скорости.

Следящие системы – астатические; необходимо вести интегрирование звеньев (редукторов и т.п.)

Принципы автоматического управления (АУ)

Одна из основных задач построения АС состоит в том, чтобы решить каким образом получить информацию необходимую для достижения цели управления и передать её.

Принципы АУ определяют на основе какой информации как формировать управляющее воздействие в системе.

Выбор принципа построения АС зависит от её назначения, характера изменения задающего и возмущающих воздействий, возможностей получения необходимой рабочей информации, стабильности параметров управляемого объекта и управляющего устройства и т. д.

Существуют следующие принципы управления:

- принципы регулирования (управления) по отклонению желаемого значения от нужного, Ползунова – Уатта;

- принцип управления по возмущению, принцип Понселе – Чиколева;

- принцип комбинированного управления;

- принцип адаптации.

1. Принцип регулирования по отклонению – управляющее воздействие вырабатывается на основе информации об отклонении (ошибке) между действительным значением ввода системы и требуемым.

 = Y - X

fx = f()

т.е. существует обратная связь между выходом и входом,

РО - регулируемый объект или процесс

ПУ – промежуточное устройство (усилитель)

ИЭ – исполнительный элемент

РО - регулируемый объект или рецепт

ПУ – промежуточное устройство (усилитель)

ИЭ – исполнительный элемент

Рисунок –

Рисунок -

Пример

Рисунок -

Рисунок -

Управляющий сигнал зависит от ошибки.

Достоинства системы:

1. – универсальность позволяет управлять неустойчивыми объектами. Независимо от характера и типа ошибки она будет учитываться в системе. В таких системах измерение возмущающих воздействий не требуется, оно учитывается в величине ошибки.

2. – при регулировании по замкнутому циклу жесткие требования по стабильности характеристик предъявляются только к чувствительному элементу.

Недостатки:

1.Взаимосвязь звеньев в такой системе предъявляет повышенные требования к расчету её динамических процессов или характеристик.

2.Такая система сложнее, чем по возмущению.

Системы управления различают: статические и астатические.

F

Рисунок -

Особенности статической САР:

1. Равновесие может быть при различных значениях регулируемой величены т.е. –разное =0 (РВ)

2. Каждому значению ФВ соответствует единственное значение исполнительного элемента.

Контур регулирования системы должен состоять из статических звеньев (нет например дифференцирующих или интегрирующих звеньев).

Особенности астатической САР:

1. Равновесие имеет при единственном значении регулируемой величины, равном заданному =0.

2. Исполнительный элемент должен иметь возможность занимать положение при одном и том же значении регулируемой величины

3. В контуре управления есть астатические звенья.

Принцип управления по возмущению

Другими словами – принцип компенсации возмущений, состоит в выработке управляющего воздействия в зависимости от результатов измерения возмущения, действующего на объект. Такие системы работают по разомкнутому циклу, т.е. не имеют обратной связи.

Бывают двух типов: система компенсации; система программного управления.

ПУ- промежуточное устройство

F₁, F₂, …., F_n. – возмущения, действующие на РО.

f_x - управляющее воздействие, подаваемое на РО.

Основной закон управления:

f_x = f(Y) + f₁(F₁) + …

f_x - функция от возмущающих воздействий

f_x - не функция от х

Рисунок –

Основные преимущества схемы:

1. простота в исполнении;

2. надёжность в работе;

3. не требует специальных исследований динамических процессов, т.е. высокое быстродействие, т.к. система реагирует на причину, а не на следствие.

Недостатки:

1. необходимость осуществления функциональных связей

f_x = …

2. для нормального функционирования таких систем необходимо тщательное масштабирование или градуировка всех элементов, осуществляющих функциональные связи. Учесть все возмущения сложно, только основные.

В разомкнутых системах никак не измеряется (не контролируется) истинное значение регулируемой величены.

Возмущение воздействия F_{1 …n} меняет выходную величину х. Они измеряются, полученный сигнал усиливается ПУ1, подаётся после преобразования на ИЭ, которое осуществляет управляющее воздействие f_x на регулируемый объект (РО).

Величина и знак управляющего воздействия должны быть такими, чтобы компенсировать влияние возмущающих воздействий на РО.

Программное управление - управляющее воздействие вырабатывается в функции задающего воздействия (программы).

Примером является станки с ЧПУ. Программа хранится в ЗУ и в ци-фравом виде информации поступает на исполнительные устройства, обеспечивая определённый закон изменения управляемой величины. Отсутствие контроля Х-вых приводит к тому, что если программа с ошибками - испортим деталь.