1. Что является объектом изучения теории автоматического управления (тау). Автоматика. Техническая кибернетика. Перечислить основные задачи линейной тау.

Объект (и предмет): Системы автоматического управления и процессы, протекающие в них.

Задачи:

• Изучение динамических свойств различных типовых звеньев автоматических систем.

• Формирование функциональных и структурных схем автоматических систем из типовых звеньев.

• Определение качества систем управления в установившихся режимах (точность систем).

• Определение качества систем в переходных режимах (качество переходных процессов).

• Исследование устойчивости автоматических систем управления.

• Изучение различных корректирующих устройств, которые вводятся в систему управления для повышения точности и улучшения качества переходных процессов систем.

• Создание различных методов синтеза корректирующих устройств и методов оптимизации систем по различным показателям качества.

Техни́ческая киберне́тика — отрасль науки, изучающая технические системы управления. Важнейшие направления исследований — разработка и создание автоматических и автоматизированных систем управления, а также автоматических устройств и комплексов для передачи, переработки и хранения информации.

Автоматика – это область теоретических и прикладных знаний об автоматически действующих технических устройствах и системах.

Таким образом, ясно, что автоматика включает в себя как теорию автоматического регулирования и управления, так и совокупность технических средств, необходимых для построения автоматических систем.

2. Сформулировать принцип действия автоматического устройства управления. Схема объекта управления (ОУ). Состояние ОУ. Что понимают под управлением объектом. Принципиальная схема автоматического управления объектом. Задача автоматического управления.

Принцип действия: Обнаружить отклонения параметров, характеризующих работу объекта управления, от заданных для него законов изменения и воздействия на объект таким образом, чтобы устранить заданное отклонение от данного режима.

Схема ОУ:

ОУ – объект управления

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) вел-на

F(t) – возмущающее воздействие

X_p(t) – управляющее (рег-щее) воздействие

Состояние ОУ: Величина X(t) характеризует состояние

объекта управления. Состояние ОУ может характери-

зоваться не одной, а несколькими величинами. Примеры: электродвигатель – частота вращения вала и ток в якоре; автомобиль – скорость и направление; холодильник – tº воздуха; душ – tº воды; производственное предприятие – прибыль, объём выпуска, объём продаж и т.д.

У правление объектом: Управлять объектом означает сформулировать на входе объекта управляющее воздействия Xp(t), которое целенаправленно изменит его состояние.

Принципиальная схема автоматического управления объектом:

АУУ – автоматическое устройство управления

ИУ – исполнительное устройство, предназначено для преобразования X_p(t) в X_p^*(t)

ОУ – объект управления

X_зд(t) – задающее воздействие, характеризующее требуемое состояние ОУ

X_p(t) – управляющее (регулирующее) воздействие

X_p^*(t) – управляющее (регулирующее) воздействие той физической природы,

которая определяется природой ОУ

F(t) – возмущающее воздействие

X(t) – управляемая (регулируемая, выходная) величина

Задача автоматического управления: Как можно точнее воспроизводить на выходе объекта заданный закон изменения задающего воздействия и как можно полнее подавлять влияние возмущающих воздействий F(t).