
- •Теорія автоматичного керування
- •Введение
- •Историческая справка.
- •Лекция 1 основные задачи и принципы управления Общие понятия и определения
- •Принципы управления и регулирования.
- •Принцип разомкнутого управления.
- •Принцип компенсации (управление по возмущению) (принцип Понселе).
- •Принцип обратной связи (Ползунова-Уатта). Регулирование по отклонению.
- •Режимы работы ас.
- •Лекция 2 алгоритмы управления. Основные законы управления.
- •Пропорциональный закон (п-регулирование)
- •Интегральный закон (и-регулирование)
- •Пропорционально-интегральный закон (пи-регулирование)
- •Линеаризация уравнений звена
- •Принцип суперпозиции
- •Передаточные функции звеньев.
- •Позиционные звенья
- •Инерционное (апериодическое звено первого порядка).
- •Смешанное соединение звеньев
- •Лекция 4. Структурные преобразования систем.
- •Дифференциальные уравнения замкнутых ас.
- •Частотные характеристики.
- •Типовые входные воздействия.
- •Переходные характеристики.
- •Лекция 5. Устойчивость линейных автоматических систем. Понятие устойчивости линейных асу.
- •Критерии устойчивости.
- •Критерий устойчивости Гурвица
- •Критерий устойчивости Михайлова
- •Критерий устойчивости Найквиста
- •Использование логарифмических частотных характеристик для оценки устойчивости.
- •Лекция 6. Оценка качества процессов управления.
- •Определение показателей качества и настройка систем по кривой переходного процесса.
- •Интегральные оценки качества
- •Последовательные корректирующие устройства.
- •Введение производной от ошибки.
- •Увеличение общего коэффициента усиления к.
- •Введение интеграла от ошибки.
- •Изодромное корректирующее устройство.
- •Параллельные корректирующие устройства.
- •Корректирующие устройства по внешнему воздействию. Инвариантность.
- •Корректирующее устройство по задающему воздействию.
- •Корректирующие устройства по возмущающему воздействию.
Режимы работы ас.
Различают два режима работы АС: динамический и статический.
Динамическим называется режим, при котором управляемая (выходная) величина непрерывно изменяется, то есть является функцией времени. При этом АС находится в состоянии непрерывного движения, а у принимает любой вид, при этом первая производная отличается от нуля за исключением особых точек, то есть
у = у(t)
= υar,
≠ 0.
Статическим называется режим работы АС, при котором управляемая (выходная) величина постоянна во времени, а первая производная равна нулю
у(t) = уО = const, = 0.
При статическом режиме входные воздействия во времени постоянны или равны нулю, а АС находится в состоянии равновесия.
Лекция 2 алгоритмы управления. Основные законы управления.
Алгоритмом управления называется совокупность предписаний, определяющих характер воздействия на ОУ с целью выполнения им заданного алгоритма функционирования. Предписаниями для функционирования алгоритма управления могут быть, например, требования к качеству переходного процесса (отсутствие колебаний, длительность переходного процесса, величина ошибки и т. д.).
Совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению ОУ своих функций, называется алгоритмом функционирования. основными видами алгоритмов функционирования являются: стабилизация, программное управление и следящие системы.
Стабилизация. Алгоритм функционирования при стабилизации имеет вид:
у = g = const,
то есть САР должна поддерживать заданное постоянное значение регулируемой величины.
Программное управление. При программном управлении алгоритм функционирования задан, и можно построить специальный задатчик программы, вырабатывающий нужное изменение g(t).
Следящие системы. В следящих системах алгоритм функционирования заранее не известен. Обычно управляемая величина должна в этих системах воспроизводить изменение некоторого внешнего фактора, "следить" за ним. От системы программного управления она отличается тем, что вместо задатчика программы устанавливается устройство слежения за изменяющимся внешним фактором.
Кроме этих широко распространённых алгоритмов функционирования выделяют также следующие:
алгоритмы поиска экстремумов параметров или функций от параметров процесса, характеризующих качество процессов;
алгоритмы оптимизации;
алгоритмы адаптации (приспособления).
В связи с широким использованием микропроцессорной техники появились алгоритмы и более сложные, обеспечивающие самонастройку и самостоятельную организацию структур управления.
Идеализированный алгоритм управления называется законом управления. Фактический алгоритм управления отличается от "закона" за счёт динамических искажений в УУ. Но так как в большинстве регуляторов инерционность намного меньше инерционности объекта, то ею пренебрегают и считают, что алгоритм управления близок к "закону".
Закон регулирования тесно связан с конструкцией регулятора и может быть линейным, нелинейным, непрерывным, импульсным и т. д. Рассмотрим самые распространённые законы, осуществляемые непрерывными линейными регуляторами по отклонению.