Слайд 15.5

Пример двухмерной автоматической

системы с внутренними естественными

связями через объект

Вследствие наличия внутренних связей контуры управления температурой и частотой вращения уже не являются независимыми, поскольку изменения в одном контуре вызывают изменения в другом. В целом система оказывается связанной, двухмерной.

Внешними связями называют все связи, имеющие место вне объекта. Такие связи осуществляют передачу сигналов от одного контура управления к другому. Внешние связи могут реализовываться путём согласования задающих воздействий и через автоматическое управляющее устройство.

Пример двухмерной автоматической системы турбовинтового двигателя (ТВД) с внешней связью через согласование задающих воздействий приведен на слайде15.6.

Слайд 15.6

Пример двухмерной автоматической системы

С внутренними связями через объект и внешней связью через агрегат объединённого управления

Задающие воздействие для регуляторов и определяются положением рычага управления двигателем (РУД) и законом связи между и , который заложен в агрегат объединённого управления. Таким образом, системы связаны дополнительной внешней связью.

Исследование многомерных автоматических систем существенно сложнее, чем одномерных систем. У многомерных систем существенно больше число управляемых координат, выше порядок дифференциальных уравнений. Поэтому для их исследования широко применяются ЭВМ, в частности используется матричное исчисление.

9.4. Понятие о дискретных автоматических системах. Применение цифровых эвм в автоматических системах ла и су. Структура

систем управления с БЦВМ.

Дискретными системами автоматического управления называются системы, в которых хотя бы один сигнал, используемый для управления, является дискретным, прерывистым.

Различают дискретность сигнала по уровню, дискретность по времени и дискретность сигнала и по уровню и по времени. Преобразование непрерывного сигнала в дискретный называют квантованием сигнала. Квантование по уровню пояснено на слайде 15.8.

Слайд 15.8

Пояснение квантования сигналов:

а – по уровню; б – по времени; в – по уровню и времени

Значение непрерывной функции фиксируется только при достижении ею определённых значений, уровней. В качестве таких уровней приняты , , и т. д. Расстояние между уровнями может быть одинаковым и различным. Появление квантованных сигналов по времени зависит от вида функции и назначенных уровней. Поэтому точки , , и т. д. Горизонтальной оси не упорядочены.

Квантование по времени (слайд 15.8) обеспечивает фиксацию значений непрерывной функции в дискретные моменты времени. Обычно эти моменты времени равно отстоят друг от друга на величину , которая называется периодом дискретности.

Комбинированное квантование (слайд 15.8) использует квантование по уровню квантования по времени. В этом случае непрерывная функция заменяется рядом дискретных значений, которые выбираются в фиксированные моменты времени , , , …как значения при ближайшем уровне .

Системы, в которых производится квантование по уровню называются релейными системами, квантование по времени – импульсными системами, комбинированное квантование – цифровыми системами.

Решение задач управления современными ЛА и ГТД связано с обработкой больших объемов информации, что является непреодолимым препятствием для аналоговой гидромеханической техники, поэтому всё большее применение находят цифровые системы управления.

Цифровая система содержит в замкнутом контуре регулирования:

- цифровое вычислительное устройство (БЦВМ), служащее для обработки информации и коррекции системы управления;

- аналого–цифровые преобразователи (АЦП), необходимые для связи БЦВМ с датчиками (как правило аналоговыми), непрерывно измеряющими параметры работы систем ЛА и ГТД;

-цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), необходимые для связи БЦВМ с исполнительными механизмами.

Отличием функционирования замкнутых САУ с БЦВМ от аналоговых является то, что в цифровых САУ вводятся следующие новые операции:

-последовательный отсчёт в дискретные моменты времени входных аналоговых сигналов, поступающих с датчиков, преобразование их в цифровой код и ввод в БЦВМ:

-вычисление значений рассогласования текущих регулируемых координат от программных:

-вычисление по значениям рассогласования координат в соответствии с заданным алгоритмом регулирования значений управляющих воздействий;

-обратное преобразование управляющих воздействий в аналоговый вид.

Применение различных БЦВМ в системах управления ЛА, системах управления ГТД, системах управления вооружением позволяет осуществлять обмен информацией между ними, т. е. осуществлять интегральные принципы управления. Важными свойствами САУ с БЦВМ является возможность гибкой перестройки структуры и параметров САУ по мере совершенствования системы, которая сводится к замене одних программ другими.