Лекция №1. Основные понятия.

t

Если

Пример. Следящий привод

ДПТ – двигатель постоянного тока с независимым возбуждением.

Усилитель является линейным. Нагрузка – линейная, инерционная + вязкое трение.

В рабочем режиме ДПТ:

Для упрощения примем её равной нулю.

Тогда,

Это справедливо, если вал не затормаживается или не присутствует пружина.

Примем,

Звено с интегрированием и запаздыванием.

Классификация САУ по характеру функционирования.

Адаптивная система  — система, автоматически изменяющая данные алгоритма своего функционирования и (иногда) свою структуру с целью сохранения или достижения оптимального состояния при изменении внешних условий.

Пример: современные приводы.

Терминальные САУ – решение задачи достижения определенной задачи для достижения определенного состояния системы за заданный промежуток времени. Процесс управления произвольный (без жестких алгоритмов) с оптимизацией по отдельным параметрам.

Например: минимизация расхода энергии, стабилизация космического аппарата в космосе.

САУ реализует следующие принципы управления:

- разомкнутое управление

- замкнутая система (принцип обратной связи)

- принцип компенсации

- принцип программного управления

Замкнутые САУ имеют название – Системы автоматического регулирования (САР).

Система, реализующая этот принцип, называется САР.

Системы компенсации – регулировка параметров системы с использованием датчиков.

Системы программного управления используют специальное устройство (задатчик программы) для задания программы (нет обратной связи).

Замкнутые САУ (САР).

В зависимости от характера изменение задающих воздействий САР подразделяется на 3 типа:

• Системы стабилизации g(t) = const – постоянное воздействие

• Следящие системы g(t) – произвольная функция времени

• Программное регулирование (СПР) – g(t) меняется по строго определенной программе.

Таким образом, все эти три системы имеют одинаковую структуру, отличаются способом формирования и характером изменения задающего воздействия.

Классификация САР по характеру внутренних динамических параметров (по их математическому описанию)

Лекция №2.

Динамические системы описываются линейными дифференциальными уравнениями (ДУ).

Непрерывные системы – непрерывный сигнал на входе соответствует непрерывному сигналу на выходе.

Дискретные системы – описываются разностными уравнениями.

Нелинейные системы – если есть хотя бы один нелинейный элемент.

Система непрерывного действия – (непрерывная система) непрерывному входному сигналу соответствует непрерывный выходной сигнал.

Дискретные системы (импульсная) – непрерывным выходным сигналам соответствует выходная величина в виде отдельных импульсов. Относятся также цифровые системы.

Звено, которое преобразует непрерывный сигнал в импульсный, называется - импульсным звеном. Обратное преобразование – экстраполятором. Импульсные звенья осуществляют импульсную модуляцию или квантование по времени.

Пример:

• АИМ – амплитудно-импульсная модуляция

• ЧИМ – частотно-импульсная модуляция

• ФИМ – фазо-импульсная модуляция

• ШИМ – широтно-импульсная модуляция

Существуют их комбинации.

• – скважность

• t- ширина импульса

• T- период следования

Обыкновенные системы- системы с постоянными параметрами т.е. они описываются ДУ с постоянными коэффициентами.

Особые системы:

• системы с переменными параметрами – ДУ с переменными коэффициентами, т.е. коэффициенты являются функциями времени.

• С распределением параметрами - описываются ДУ с частными производными.

• С запаздыванием – описываются ДУ с запаздывающими аргументами.

Классификация по характеру процесса управления.

1)Стохастические

2)Детерминированные

Стохастические - или сигнал или параметры описываются случайными величинами.

Детерминированные – сигнал и параметры не являются случайными величинами.

Классификация по количеству сигналов и регулирование величин.

• Одномерные (односвязанные)

• Многомерные

1)

2)Несколько задающих и несколько управляющих величин.

Типовая схема САР. Основная терминология.