Автоматтыбасқарутеориясы1дәріс Автоматтыбасқарутеорясыныңнегізгіұғымдары
Автоматтыбасқаружүйелеріжәнеолардыңатқаратынқызметтері
«Басқару»дегенімізбірнемесебірнешепроцестердіұйымдастырыпалдақойылғанміндеттіжүзегеасыруболыптабылады.Басқарутехникалықжүйелерге(экономикалық,администраттық,әскери)қажет.Бізтехникалықжүйелердегіпроцестердібасқарудыоқимыз,Адамныңқатысуынсызбасқарудыавтоматтыдепатайды.Автоматтыбасқаружүйесідепқандайдаболмасынбірнемесепроцестердіадамныңқатысуынсызжүзегеасырудыайтамыз.Мұндайжүйелердеадамбастапқыимпульстіғанабереді.Кейжағдайдамұндайимпульстаавтоматтықондырғыменберіледі.Автоматтыбасқаружүйелерікӛптүрліболакелемынадайәртүрліфункциялардыіскеасырады:
автоматтыжіберу,тоқтатужәнемашинаменмеханизмдерікеріайналдыру;
қайбірпараметірлердіавтоматтытүрдеберілгентұрақтышамасындаұстау(жылдамдықты,бағытты,қысымды,температураны,тығыздықты,кернеуді,қозғалыстыт.б)
керектіпараметрлердіберілгенпрограммабойыншаавтоматтытүрдеӛзгерту;
кезкелгенуақыттаӛзгеріпотыратынқайбірпараметрлердібастапқышамасынақайтару.Іздестіружәнебақылаудыавтоматтытүрдеіскеасыру;
бірнемесебірнешепараметрлердіңеңүлкеннееңкішімәнінавтоматтытүрдетұрақтыдеңгейдеұстау;
алдынаалаберілгенпрограммабойыншакүрделіпроцестерді,машинаменмеханизмдердіавтоматтыбасқарунемесеӛтеоптимальдыпрограмманыавтоматтытүрдеталдаужәнежұмысуақытындаолардыжетілдірумәселелерінқарастыру;
1.2.Автоматтыбасқаружүйелеріндегіәсерлер.Типтікәсерлер.
Әлдебірқұбылыстыңавтоматтыжүйеніңжұмысынаықпалыәсердепаталады.Әсердіңмынадайтүрлеріболады:беруші,басқарушы,қоздырушы.Берушіәсердепбасқарылатыншамағакеректіӛзгертузаңынжүйегеенгізудіайтамыз.Берушіәсерретіндекейбірфизикалықшама(электркернеуі,ауаныңқысымы,механикалықығысут.б.)қолданылады.Басқарушыәсердепбасқарылатыншаманыңӛзгерілуіберілгензаңменіскеасырудыайтамыз.Бұләсерберушіәсерарқылықалыптасады.Қоздырушыәсердепбасқарылатыншаманыңӛзгерузаңынбұзатынжағдайдыайтамыз.Қоздырушыәсергежататындар:басқаруобъектісініңкӛтермесі,сыртқықұбылыстардыңӛзгеруі
(температура,қысым,ылғалдылықжәнет.б.)жәнедежүйеніңкейбірэлементтерініңқасиеттерініңуақытаралығындаӛзгеруі.Бастықоздырушыәсердеппроцескеӛтезорықпалететінмаңыздыәсердіайтамыз.Процескеазырақықпалететінқұбылыстардықосалқықоздырғыштардепатайды.Мысалы,тұрақтытоқжүргізушініңайналужылдамдығынтұрақтышамадаұстаптұратынжүйедебасқарушыәсеретіндезәкіргетүсетінкернеудіайтамыз,бастықоздырушыәсерретіндебілектіңвалдыңжүктемесін,алқосалқықоздырушыәсер–электртізбегіндегікедергі,магниттізбектерінайтуғаболады.Автоматикалықбасқаружүйесінеәсерететінқұбылыстаруақытаралығындаеркінӛзгеретінжүктемелер,жәнебұлӛзгерістердінақтызаңменреттеуӛтеқиынжағдай,оныалдыналаболжамдауғаболмайды.Нақтыәсерлерӛздерініңпішіні,қасиеттерібойыншаалуантүрліболады.Кірістегіәрбірәсерәртүрліӛтпеліпроцестертудырады.Әртүрлібасқаружүйесінсалыстыруүшінбірдейжағдайғакелтірукерек,басқашаайтқандаолардыңкірісінебірдейқоздырушыәсеретукерек.Кӛпшілікжағдайдажалпыортақтиптікәсерлердітабуғаболады.Автоматтыбасқаружүйелерін(АБЖ)зерттегендебірнешетиптікнемесестандарттыәсерлердіқолданады.Ендіжиікездесетінтиптікәсерлердіқарастырамыз.
1.Бірліксекіружәнесатылыәсер.Мұндайәсерлергежоқжердежүктеменіңжоғалуынемесеоныңпайдаболуы,кернеудіңқосылуынемесеоныңағытылуыжәнет.бжатады.Бірліксекіруматематикатүріндебылайжазылады.
()
{
1.1сурет-Типтікәсерлер:
а-бірліксекіру:б-сатылыәсер;в-бірлікимпульс;г-кӛмекшіфункция;d-сызықтыәсер;е-синусоидалыәсер.
Сатылыәсер
(){
Осызаңменӛзгеретінәсерлерболғандажоқболадыданемесе
тұрақтымәнінсақтайдыболғанда(1.1а,б.сурет.)
ШексізүлкенHшаманыәсерменшексізазұзақтықта
болғанжағдайдағықұбылыстыимпульстікәсердепайтады.
Бірлікимпульспенимпульстікәсердіжүзегеасыруӛтеқиын,сондықтанолардышамалапқанажақындатыпіскеасырады:Ұзақтығы,формасытік
бұрыштыимпульстіңбірлікимпульстіңамплитудасы
,олимпульсті
әсердіңамплитудасы
болыпкеледі.Бірлікимпульсті(импульсті
әсерді)ұзақтығыжәнебиіктігі ()тікбұрыштыимпулсьтіңшегідепқарастырады,(мұндамынадайжағдайорындаукерек:
().Шектібірлікимпульстіб-функциядепатайды.Импульсті
әсерді секірмелі әсердің туындысы ретінде қарастыруға болады. (1.1.2
сурет.)
()
(1.1)
Бұлформуланыбылайшатүсіндіреміз.азайғансаныннаклонныйтүзусызықтіктеуболуғаұмтылады,(суреттенүктелерменкӛрсетілген),бірақсызықтыңақырғышектімәніӛзгермейдіжәнеол1-денаспайды.Наклонныйтүзусызықтыңтуындысытікбұрыштыфигурағаұмтылады,оныңаумағы1-гетең.Шектіжағдайдатікбұрышбірлікимпульскеайналады
()
(1.2)
1.1және1.2формулаларыныңоңменсолжақтарынқарастырамыз
()() (1.3)
Сызықтыәсер–бұлсызықтызаңменӛзгеретінәсер:
()
Мұндаg–түзусызықтыңтұрыштықкоэфициенті.
Синусоидалықәсер–бұлсинусоидазаңыменӛзгеретінәсер
()
МұндаА-амплитуда, шеңберлікжиілік.