1. Автоматические системы: основные понятия и определения.

«Основы теории управления», стр. 8 до примера.

Автоматика – область прикладных и теоретических знаний об автоматических системах.

Автоматизация – применение технических средств, математических методов и систем управления, освобождающих человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии материалов или информации.

Комплексная автоматизация – одновременная автоматизация производственных и экономо-административных процессов в рамках одного технического процесса, цеха, предприятия и т.д.

С точки зрения автоматизации, системы можно разделить на три группы.

• Неавтоматические системы – системы, в которых все определённые для данной системы функции выполняются при непосредственном участии человека.

• Полуавтоматические системы выполняют определённые для них функции при частичном участии человека в процессе, протекающем в системе при выполнении заданных функций.

• Автоматические системы выполняют определённые для них функций без непосредственного участия человека. За человеком остаются только функции ввода в действие и контроля за техническим составлением системы.

2. Классификация автоматических систем.

«Основы теории управления», стр.14 до примера.

По характеру связи Между входными и выходными величинами системы подразделяют на разомкнутые и замкнутые.

Система разомкнута, если имеется прямая связь между входом и выходом. Если же в системе существует не только прямая связь между входом и выходом, но и обратная связь между выходом и входом (для сравнения этих величин), то это замкнутая система. Принцип обратной связи позволяет обеспечить точность регулирования, т.е. точность поддержания требуемой функциональной связи между входом и выходом.

По величине ошибки в установившемся состоянии системы подразделяются на статистические и астатические.

Система является статистической, если в установившемся режиме имеется отклонение регулируемой величины от заданного значения.

Астатической системой называется система, которая обеспечивает регулирование без статистической ошибки. Понятие «статистическая» характеризует состояние системы; понятие «статика» - установившийся режим работы системы.

В зависимости от метода математического описания различают линейные и нелинейные системы.

При анализе и расчёте САР возникает необходимость выбора математической модели, которая данной степенью приближения соответствовала бы изменению состояния системы в реальном времени.

Методы теории автоматического управления разработаны применительно к различным типовым моделям реальных систем.

Линейные системы описываются линейными управлениями, нелинейные – нелинейными уравнениями.

Отметим, что линейные и нелинейные системы могут быть детерминированными или статистическими.

Система считается детерминированной, если все приложенные к системе воздействия и её параметры являются постоянными. В любой момент t можно однозначно определить новое состояние в t + Δt.

Система считается статистической, если приложенные воздействия и параметры системы являются случайными функциями или случайными величинами.

В зависимости от характера сигналов различают непрерывные и дискретные системы.

Если структура всех связей системе постоянна, сигналы на выходе элементов являются непрерывными функциями воздействий и времени, то такая система называется непрерывной. В такой системе между элементами на входе и выходе существует непрерывная функциональная связь.

Дискретные системы отличаются тем, что через дискретные промежутки времени происходит изменение параметров системы во время её работы.

На практике часто встречаются системы, отдельные части, которых относятся к различным классам. Такие системы называются системами смешанного или комбинированного типа.