1. Основні поняття про автоматичне керування.

Керування – це така організація того чи іншого процесу, яка забезпечує досягнення визначеної цілі. Керування яким небудь об’єктом це дія на нього з метою забезпечення руху процесу в об’єкті, або необхідної зміни його стану.

Два види обмеження на керування.

Обмеження першого виду це самі закони природи у відповідності з якими проходить рух системи керування. В матем формулюють задачі керування ці обмеження подаються алгебраїчним диференціальним або різнецевим рівняннями об’єкта керуваання.

Другий вид обмежень викликаний обмеженістю ресурсів, які використовуються при керуванні. Мат обмеження цього виду подаються у вигляді алгебраїчних рівнянь або нерівностей.

Фізична система процесами в якій ми керуємо наз об’єктом керування.

Об’єктами керування можуть бути:

1. Технічні пристрої (авто, літак). 2. Виробничі підприємства (відділ, цехи, завод, галузь підприємства).

3. Економічні системи (економіка підприємства, економіка держав). 4. Біологічні системи. 5. Соціальні системи.

Керування, яке здійснюється без участі людини наз автоматичним керуванням. Технічні пристрій з допомогою якого здійснюється автоматичне ккерування наз керуючим пристроєм.

2. Структура сак.

Сокупність керованого пристрою та об’єкта керування наз системою автоматичного керування (САК). . Де КП – керуючий пристрій, О – об’єкт керування, У – вихідна або керована величинчина, яка характеризує стан об’єкта. У – керуюча дія, f – збурення, яке змінює стан об’єкту перешкоджаючи керуванню. Х₃ – задаюча дія, яка містить інформацію про необхідне значення вихідної величини, тобто про мету керування.

Функціональна схема САК: . ЧП – чутливий пристрій (вимірний пристрій), ОП – обчислювальний пристрій реалізує алгоритм роботи керуючого пристрою, ВП – виконавчий пристрій призначений для безпосереднього керування об’єктом, тобто зміни його стану у відповідності з сигналом, який видає ОП.

3. Фундаментальні принципи керування.

В техніці є три типи фунд принципів керування.

1. Принцип розімкнутого керування. 2. Принцип компенсації (керування по збуреню). 3. Принцип зворотнього зв’язку (керування по відхиленю).

1. Принцип розімкнутогто керування. При розімкнутих САК вих величина у не вимір тобто немає контролю за станом об’єкта і немає зворотнього зв’язку. ,Синхронний перетворювач: , ПЗГ – пристрій задання графіки напруги.

2. Принцип компенсації керування по збуреню. Вимірюється збурення, тоді вводяться по результатах вимірювання корективи в алгоритм керування, які компенсують відхилення викликані збуреням.

3. Принцип зворотнього керування (керування по відхиленю). В таких системах корективи в вагових керування вводяться по фактичному значеню вихідної величини. Системи в яких використовують керування по відхиленю наз замкнутими.

Комбіновані САК (керування по збуреню і відхиленю): .

5. Основні закони регулювання.

Законом регулювання наз. мат. залежність відповідності з якою керуюча дія на об’єкт вироблялася б безінерційним керуючим пристроєм.

на прис. Де х - фазове значення вхід величини. U _­- базове значення керув.

5.1. Пропорційний закон П –(позначається так) К_Р- коефіцієнт передачі.

5.2. Інтегральний закон. - керуюча дія. Т – постійна часу інтегрування.

Інтегральний регулятор. Астатичний – він забезпечує одне і те ж значення вих величини при довільних навантаженнях.

5.3. Пропорційно-інтегральний закон. П І. . Інколи цей закон наз пропорційним з інтегральною корекцією і цей закон забезпечує астатичне регулювання.

5.4. ПД Проорційно- диференційний закон. Т_Д – постійна часу диференціювання.

5.5. ПІД пропорційно – інтегральний диференціальний закон керування: .

4. Класифікація систем автоматичного керування. (САК).

Системи авто регул (САР) наз САК яка підтримує вихідну величину на загальному рівні Х₃ тобто У=Х₃ САР діляться:

1. Система стабілізації – САР яка підтримує постійною вихідну величину наз G стабілізації.

2. G програмного керування – це G-ми в яких керована величина змін в часі по визн наперед законі, що вводяться в систему з допомогою програмного задаючого пристою.

В практиці викор два види С-ми програм керування:

1. С-ма з часовою програмою

2. Система з просторовою системою.

3. Слідкуючі системи. Слідкуючі системи керуючі дії є функцією часу, які завчасно не відомі.

Системи прямого і непрямого регулювання:

Системами прямого регулювання наз сис в яких енергія для зміни стану регулюючого органу поступає безпосередньо через регульовану величину.

Системи не прямого регул це такі сис, в яких енергія для функціонування регулятор поступає від додаткових джерел.

Системи неперервної та дискретної дії:

Сис неперервної дії наз такі сис в кожні ланці якої неперервні зміні вхід величини відповідає неперервна зміна вихідної величини.

Сис дескретної дії наз така сис в якій хоча б в одній ланці при неперервоній зміні вхідної величини, вихідна величина змінюється стрибком, або є послідовністю імпульсів, або цифровим кодом.

До дискретних відносять:

1. Імпульсні. 2. Релейні. 3. Цифрові сис.

1. Імпульсна сис – це така сис в якій неперервний сигнал перетворюється в послідовність імпульсів.

2. Цифрова сис це така сис в якій сигнал генерується ЕОМ або цифровими пристроями у вигляді кодів.

3. Релейні сис наз сис в якій хоча б в одній точці при неперервній зміні вхідної величини вихідна величина змінюється стрибком.

Одно та багато контурні сис.

С

Y

X₃

истема яка має один зворотній зв’язок (головний) наз одноконтурною.

Одномірні та багатомірні сис.

Одномірною наз сис в якій відбувається керування однією величиною в об’єкті.

Сис керування декількома величинами в спільному об’єкті наз багатомірною.

Багатомірна сис буває незв’язаною та зв’язаною.

Не зв’язана наз така система керуючі пристрої якої здійснюють керування своєю вихідною координатою об’єкта.

Системи зв’язаного, в яких керуючі пристрої зв’язані між собою зовнішніми зв’язками.

Системма наз автономною, якщокерована нею вих величина не залежить від значень інших вихідних величин.

Лінійні та нелінійні САК.

Лінійною наз САК яка описується лінійними, алгебраїчними, диференціальними, або різнецевими рівняннями.

Не лінійною наз САК в складі якої є хоча би одна не лінійна ланка, тобто ланка яка не описується лінійними рівняннями.

Системи стаціонарні та нестаціонарні.

Стаціонарною наз сис всі параметри якої не змінюються в часі.

Нестаціонарна сис це сис із змінними параметрами в часі.

Адативні та не адативні сис.

Адативні сис мають властивсть пристосовуватись до зміни зовнішніх умов роботи, а також покращувати свою роботу по мірі нагромадження досвіду. Не адативна сис таких властивостей не має.

6. Загальні характеристики процесів САК.

6.1. Стійкість – це властивість сис-ми повертатися в усталений стан після того, як вона була виведена з цього стану яким небудь збуреням повертатись.

6.2. Якість перехідного процесу характеризується тим наскільки процес керування близький до бажаного.

6.3. Точність керування характеризується похибкою с-ми в усталених режимах.