- •1.1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •1.2. Требования к уровню подготовки для освоения дисциплины
- •2. Цели и задачи дисциплины преподавания и изучения дисциплины
- •Рекомендуемая учебно-методическая литература
- •Список понятий, знание которых необходимо на момент начала изучения курса
- •Тема 1. Основные понятия и определения
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Система «Станок-процесс резания» как объект управления.
- •1.3. Классификация систем автоматического управления.
- •1.4. Структурная схемы сау
- •Вопросы
- •Тема 2. Принципы управления
- •2.1. Принцип управления по возмущению.
- •2.2. Принцип управления по отклонению.
- •2.3. Комбинированный принцип управления.
- •Вопросы.
- •Тема 3. Статика систем автоматического управления
- •3.1. Определение результирующих передаточных коэффициентов
- •3.2. Графические способы построения статических характеристик.
- •3.3. Линеаризация статических характеристик сау
- •Вопросы.
- •Тема 4. Динамика линейных систем автоматического управления.
- •Вопросы
- •Тема 5. Типовые динамические звенья
- •5.1. Основные характеристики.
- •5.2 Основные типовые динамические звенья
- •5.2.1. Безинерционное звено.
- •5.2.2. Апериодическое звено
- •5.2.3. Интегрирующее звено
- •5.2.4. Дифференцирующее звено
- •5.2.5. Колебательное звено
- •5.3. Правила структурных преобразований сау и определение передаточных функций сложных систем.
- •Вопросы.
- •Тема 6. Характеристики основных элементов сау.
- •1. Усилители мощности
- •1.1. Тиристорный преобразователь.
- •1.2. Широтно-импульсный преобразователь.
- •2. Измерительные преобразователи и датчики.
- •2.1 Датчик тока
- •2.2. Датчики скорости
- •2.3. Датчики положения механизма.
- •3. Электромеханические преобразователи
- •3.1. Электродвигатель постоянного тока
- •3.2. Асинхронный электродвигатель
- •3.3. Бесконтактный электродвигатель
- •4. Механические системы.
- •5. Процесс механообработки
- •Вопросы.
- •Тема 7. Устойчивость и наблюдаемость систем автоматического управления.
- •7.1. Математический признак устойчивости.
- •7.2. Критерии устойчивости линейных сау.
- •7.2.1. Алгебраический критерий Гурвица
- •7.2.2. Алгебраический критерий Рауса.
- •7.2.3. Частотный критерий Михайлова.
- •7.2.4. Частотный критерий Найквиста.
- •7.2.5. Логарифмический частотный критерий.
- •7.3. Понятие об управляемости системы и ее наблюдаемости.
- •Вопросы.
- •Тема. 8. Оценка качества регулирования сау
- •8.1. Точность в типовых режимах
- •8.2. Коэффициенты ошибок
- •8.3. Оценка запаса устойчивости и быстродействия по переходной характеристике
- •8.3. Корневые методы оценки качества
- •8.4. Интегральные оценки качества
- •8.5. Частотные критерии качества
- •Вопросы.
- •Тема 9. Проектирование регуляторов технологических агрегатов
- •9.1. Общие замечания
- •9.2. Синтез сау методом логарифмических частотных характеристик
- •9.3. Подчиненное управление в сау
- •9.4. Модальное управление в сау
- •Вопросы.
- •Тема 10. Наблюдающие устройства.
- •10.1. Наблюдающие устройства Льюинбергера
- •10.2. Наблюдающее устройство идентификации
- •10.3. Редуцированное устройство идентификации.
- •Вопросы.
- •Тема 11. Дискретные системы
- •11.1. Импульсные, релейные и цифровые сау
- •11.2. Математический аппарат описания импульсных систем
- •12. Цифровые сау
- •12.1. Процессы протекающие в системах цифрового управления.
- •12.2. Методика вывода дискретных передаточных функций
- •12.3. О синтезе систем с цвм методом лчх
- •12.3.1. Цифровая коррекция
- •12.3.2. Цифровые регуляторы
- •12.3.4. Алгоритмы программ цифровых фильтров
- •12.4.Об эффекте квантования параметров
- •Вопросы.
2.3. Комбинированный принцип управления.
Совместное использование принципов управления по возмущению и отклонению называется принципом комбинированного управления. В использующих такой принцип управления САУ принцип управления по отклонению реализуется с помощью обратной связи, а принцип управления по возмущению — с помощью компенсирующих связей. Структура такой системы представлена на рис. 7.
Рис. 7. Структура САУ, построенной на базе комбинированного принципа управления.
При использовании принципа комбинированного управления управляющее воздействие на ОУ определяется как
.
Рассмотрим основные
особенности работы такой САУ. Если на
ОУ действует несколько возмущений
,
то уравнение объекта принимает вид:
.
С учетом действия САУ сигнал на выходе объекта управления определяется как:
.
где
–
коэффициент передачи ИП.
Решая этого уравнение относительно управляемой координаты, получаем
,
где
–
суммарный коэффициент передачи замкнутого
контура управления.
При оптимальной
настройке компенсационной связи
.
Тогда получаем, что
,
где
–
ошибка разомкнутой САУ относительно
выбранного возмущающего воздействия.
При отклонении
значения коэффициента компенсационной
связи от оптимального на величину
получаем,
что управляемая координата
определяется
как:
.
Преимущества такого способа управления:
Полная компенсация ошибок управления, вызываемых основными возмущающими факторами.
Уменьшение ошибок управления, вызываемых неизмеряемыми возмущающими факторами.
Меньшая чувствительность к изменению параметров по сравнению с разомкнутыми САУ.
Менее жесткие требования на величину коэффициента передачи замкнутой САУ, что снижает проблему обеспечения устойчивости системы.
Недостатки:
Конструктивная сложность САУ, связанная с наличием большого числа каналов управления.
Сложность настройки САУ, обусловленная теми же причинами.
Вопросы.
Какие принципы управления вам известны?
Какая САУ называется замкнутой?
Какие особенности присущи разомкнутым системам автоматического управления?
В чем состоит сущность принципа управления по возмущению?
Как определить параметры компенсирующей связи?
Основные преимущества и недостатки САУ, построенных на базе принципа управления по возмущению?
В чем заключается сущность принципа управления по отклонению?
Что называется ошибкой разомкнутой САУ?
Для каких целей используется обратная связь в САУ? Какие виды обратных связей вам известны?
Как определить параметры замкнутой системы по ее характеристикам в разомкнутом состоянии?
Что называется суммарным коэффициентом усиления САУ?
Какие основные преимущества и недостатки замкнутых систем вам известны?
В чем заключаются основные особенности принципа комбинированного управления?
Для чего используется контур обратной связи в САУ, построенных на базе принципа комбинированного управления?
Какие основные преимущества и недостатки САУ с комбинированным управлением вам известны
