
- •Основы автоматического управления Конспект лекций
- •История тау.
- •Почему актуально изучение тау?
- •Современные тенденции в автоматизации производства.
- •1. Общие принципы построения сау
- •1.1. Основные понятия и определения
- •Возбуждением синхронного генератора
- •1.2. Структура сау
- •Функциональная структура (схема) – структура (схема), отражающая функции (целевые назначения) отдельных частей сау.
- •1.3. Классификация сау
- •Знак означает, что управляемая величина поддерживается на заданном уровне с некоторой ошибкой.
- •Алгоритм управления разомкнутой системы первого типа имеет вид
- •В комбинированных системах (рис. 1.6, г) имеется две цепи воздействий – по заданию и по возмущению, и управляющее воздействие формируется согласно оператору
- •2. Методы математического описания линейных элементов сау
- •2.1. Особенности передаточных свойств элементов сау
- •2.2. Характеристики воздействий и сигналов в сау
- •Ступенчатому воздействию соответствует функция
- •К оэффициент а1 характеризует скорость нарастания воздействия X(t).
- •2.3. Статические характеристики элементов
- •Тогда с учетом обозначений (2.13, 2.14) выражение (2.12) принимает вид
- •2.4. Динамические характеристики элементов сау
- •2.4.1. Обыкновенное дифференциальное уравнение
- •2.4.2. Временные характеристики
- •2.4.3. Передаточная функция
- •2.4.4. Частотные характеристики
- •2.4.5. Пример определения статических и динамических характеристик элемента сау
- •Подставляя параметры r и c четырехполюсника (рис. 2.15) в уравнение (2.43) получаем искомое дифференциальное уравнение элемента
- •Вид афчх на комплексной плоскости приведен на рис. 2.16, а.
- •3. Характеристики и модели типовых динамических звеньев сау
- •3.1. Что такое типовые динамические звенья?
- •3.2. Классификация типовых динамических звеньев
- •4. Алгоритмические схемы замкнутых автоматических систем управления и характеристики их передаточных свойств
- •4.1. Пример составления алгоритмической схемы сау
- •4.2. Правила преобразования алгоритмических схем
- •4.3. Передаточные функции типовой одноконтурной сау
- •4.4. Типовые алгоритмы управления в линейных сау
- •4.5. Методы моделирования сау на цвм
- •5. Анализ устойчивости линейных сау
- •5.1. Что такое устойчивость сау?
- •5.2. Общее математическое условие устойчивости
- •5.3. Критерии устойчивости сау
- •5.4. Области устойчивости сау
- •5.5. Влияние структуры и параметров сау на устойчивость
- •6. Оценка качества управления сау
- •6.1. Понятие и показатели качества управления сау
- •6.1.1. Показатели качества управления сау в статическом режиме
- •6.1.2. Показатели качества управления сау в установившемся динамическом режиме
- •6.1.3. Показатели качества управления сау в переходном режиме
- •6.2. Интегральные показатели качества управления сау
- •7. Синтез линейных сау
- •7.1. Основные понятия синтеза сау
- •7.2. Общие принципы синтеза алгоритмической структуры сау
- •7.3. Определение алгоритмической структуры и настроечных параметров регуляторов сау с инерционными статическими объектами управления
- •7.4. Синтез многоконтурной сау подчиненного регулирования
7.4. Синтез многоконтурной сау подчиненного регулирования
Для управления сложными технологическими объектами, например, электроприводами механизмов собственных нужд электрических станций применяют многоконтурные системы с несколькими внутренними обратными связями по промежуточным регулируемым величинам. Так, например, на рис.7.5 приведена алгоритмическая схема с двумя внутренними обратными связями по промежуточным регулируемым величинам X1(p) и X2(p). Каждая обратная связь образует контур регулирования своей величины X(p). Причем, второй контур охватывает первый контур, а регулятор второго контура вырабатывает задающее воздействие XЗ1(p) для первого контура. Принцип построения многоконтурной САУ с таким каскадным включением регуляторов называют принципом подчиненного регулирования.
Рис. 7.5. Алгоритмическая схема двухконтурной САУ подчиненного регулирования
Определение настроечных параметров регуляторов САУ, построенной по принципу подчиненного регулирования, осуществляют путем последовательной оптимизации контуров, начиная с внутреннего (первого) с объектом регулирования, имеющим передаточную функцию WО1(p) (см. рис. 7.5). После определения настроечных параметров регулятора первого контура, а следовательно и передаточной функции WР1(p), переходят к определению настроечных параметров регулятора второго контура. При этом в качестве объекта регулирования рассматривают соединение собственного объекта второго контура, имеющего передаточную функцию WО2(p), и звена (на рис.7.5 ограничено пунктирной линией) эквивалентного замкнутому первому контуру с передаточной функцией
(7.26)
При этом, полученный эквивалентный объект управления может быть представлен в виде модели первого или второго порядка и процедура определения настроечных параметров регулятора второго контура может быть проведена по методике, рассмотренной выше для одноконтурной САУ.
Синтез САУ подчиненного регулирования с тремя и более контурами проводится аналогично вышеописанному, т. е. путем последовательной оптимизации контуров, начиная с внутреннего.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
по курсу «Основы автоматического управления»
Основная литература
Методы классической и современной теории автоматического управления. Учебник для вузов в 5-и томах / Под ред. Егупова Н.Д. - М: Издательство МГТУ им. Н.Е.Баумана, 2004.
Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления. - СПб.: Профессия, 2004. 752 с.
3. Теория автоматического управления: Учебник для вузов / Под ред. В. Б. Яковлева. - М.: Высшая школа, 2005. 567 с.
Дополнительная литература
Методы классической и современной теории автоматического управления. Учебник для вузов в 3-х томах / Под ред. Егупова Н.Д. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Е.Баумана, 2000.
Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. - М.: Наука, 1975.
Сборник задач по теории автоматического регулирования / Под ред. Бесекерского В.А. -М.: Наука, 1978. 510 с.
4. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования» и управления: Учебное пособие. - М.: Наука, 1989.
Ерофеев А.А. Теория автоматического управления: Учебник для вузов. - СПб.: Политехника, 1998.
Теория автоматического управления / Под ред. А.А .Воронова. Теория линейных систем автоматического управления. - М.: Высшая школа, 1986.
Теория автоматического управления / Под ред. А.А .Воронова. Нелинейные системы автоматического управления. - М.: Высшая школа, 1986.
Попов Е.П. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления: Учебное пособие для вузов. - М.: Наука, 1979. 256 с.
Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Избранные главы ТАУ с примерами на языке Маtlab. - СПб.: Наука, 1999.