2. Разновидности и свойства сар

Отличительная особенность САР состоит в том, что объект управления рассматривается как составной элемент система автоматики.

В зависимости от основной цели задачи управления САР классифицируются следующим образом: системы стабилизации, система программного управления, следящие системы.

В системах стабилизации рабочий параметр объекта (регулируемая величина) поддерживается постоянным во времени при постоянном задании.

В системах программного управления рабочий параметр объекта изменяется во времени по заранее известному закону, а соответствии, с которым изменяется задание.

В следящих системах рабочий параметр объекта изменяется во времени по заранее неизвестному закону, который определяется каким-то внешним независимым процессом.

В зависимости от количества регулируемых величин системы могут быть одномерными (одна регулируемая величина) или многомерными (несколько регулируемых величин).

В зависимости от характера сигналов системы могут быть: непрерывными, с гармоническими сигналами и дискретные. Дискретные в свою очередь, могут быть релейными, импульсными или цифровыми. Вследствие бурного развития микроэлектроники широкое распространение получили цифровые системы управления, обладающие, прежде всего высокой точностью и помехоустойчивостью.

Основными свойствами являются свойства, характеризующие поведение параметров системы во времени (динамические свойства).

Если в период эксплуатации параметры являются неизменными, то система считается стационарной, в противном случае - нестационарной. Кроме того, особо выделяются системы с распределенными параметрами, т.е. такие системы, которые содержат распределенные в пространстве элементы, например, длинные трубопроводы и т.д.

Указанные выше свойства систем и протекающие в них процессы можно описать математически. Необходимо иметь ввиду, что большинство систем обладают свойством инерционности (задержки во времени). Поэтому в системах можно наблюдать переходной процесс и установившийся режим. Наиболее приемлемым способом математического описания в этом случае являются дифференциальные уравнения (для непрерывных систем) или разностные уравнения (для дискретных систем). Вид дифференциального уравнения зависит от основных свойств, которыми обладает элемент САР. В простейших случаях это линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. Более сложные элементы САР, как правило, можно свести к ним на небольших интервалах изменения входных и выходных параметров путем линеаризации.

В зависимости от характера внешних воздействий (задающего и возмущающего) различают детерминированные и стохастические системы. В детерминированных САР внешние воздействия имеют вид постоянных функций времени. В стохастических системах внешние воздействия имеют вид случайных функций. В дальнейшем будут рассматриваться только детерминированные системы.

По свойствам ошибки (отклонения) в установившемся режиме различают статические и астатические системы.

Система, в которой величина установившейся ошибки зависит от величины возмущения при постоянном задании, называется статической по возмущению.

Если установившаяся ошибка не зависит от величины возмущения, то система является астатической 1-ого порядка. Если установившаяся ошибка не зависит от первой производной возмущающего воздействия, то система является астатической 2-го порядка. Кроме того, различают статизм и астатизм по задающему воздействию. При этом возмущение считается постоянным, и установившаяся ошибка рассматривается в зависимости от величины задающего воздействия.

Рассмотренные разновидности и свойства являются основными и не исчерпывают всего многообразия САР.