- •Теория автоматического управления
- •Структура курса
- •Структура курса
- •Контрольная работа
- •Литература
- •Управление
- •Управление техническими системами
- •Наука об управлении
- •Кибернетика
- •Состав системы управления
- •Термины
- •Состав системы управления
- •Регуляторы
- •Регуляторы
- •Термины
- •Структура системы управления
- •Система управления курсом корабля
- •Элементы системы
- •Принципы работы регулятора
- •Виды регулирования
- •КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
- ••Автоматическая система – это система, работающая без участия человека.
- •Системы по характеру функционирован ия
- •Системы по количеству входов и выход ов
- •Системы по характеру сигналов
- •Системы по отношению ко времени
- •Системы по основным видам уравнений дин амики процессов управления
- •Системы по характеру процессов управ ления
Термины
•Объект управления (ОУ) – устройство (система), осуществляюще е технический процесс и нуждающееся в специально организованн ых воздействиях извне для осуществления его алгоритма функцио нирования.
•Управляющий объект (Регулятор, Устройство управления) – уст ройство, осуществляющее в соответствии с алгоритмом управл ения воздействие на объект управления.
•Обратная связь - дополнительная связь, направленная от выхода к в ходу рассматриваемого участка цепи воздействий
Состав системы управления
Управляющий объект Прямая линия связи
Регулятор
Обратная линия связи
Управляемый
объект
Если сигнал обратной связи складывается с основным сигналом, то связь называется
положительной, если вычитается – отрицательной.
В автоматических системах управления связь всегда отрицательна.
Объект
управления
Регуляторы
Автоматический поплавковый регулятор питания к отла паровой машины (1765 г., Россия)
Иван Иванович Ползунов (1728-1766)
Регуляторы
Центробежный регулятор скоро сти паровой машины (1784 г. Англия)
Джеймс Уатт (Watt) (1736 –1819 )
Термины
•Исполнительные механизмы (приводы) — это устройства, осу ществляющие перемещение или изменение состояния рабочи х органов, воздействующих непосредственно на технологическ ий процесс в соответствии с управляющим сигналом.
•Датчик, сенсор (от англ. sensor) —первичный преобразовател ь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или у правляющего устройства системы.
Структура системы управления
Каналы связи (электрический ток, воздух, жидкость, компьютерные сети) Внешнее
возмущение
Управление
Задание
Регулятор
Привод
Объект
Обратная |
Датчики |
Шумы |
|
||
связь |
|
измерений |
Система – это совокупность взаимосвязанных элементов, которая обладает (за счет связей) особыми свойствами, которых нет у отдельных элементов и любой их комбинации
Структура системы – это совокупность ее элементов и связей между ними, по которым могут проходить сигналы и воздействия
Система управления курсом корабля
•Объект управления – корабль,
•Регулятор – цифровая вычислительная машина,
•Привод – рулевое устройство,
•Датчики – измерительная система, определяющая фактический курс,
•Внешние возмущения- это морское волнение и ветер,
•Шумы измерений – это ошибки датчиков
Элементы системы
•Любой элемент системы характеризуется входной координатой (сигналом) x(t) и вых одной координатой y(t), которая зависит от входного сигнала.
•В свою очередь входная координата может носить возмущающий и управляющий (р егулирующий) характер.
•Возмущающее воздействие (возмущение) xв(t) вызывает отклонение управляемой (р егулируемой) координаты от заданного значения.
•Управляющее u(t) (регулирующее xр(t)) воздействие служит для поддержания управл яемой (регулируемой) координаты y(t) в соответствии с некоторым законом управлен ия (поддержания регулируемой координаты на заданном уровне)
Принципы работы регулятора
Задание |
≠ |
Рассогласование |
|
(ошибка) |
|
|
|
Алгоритм Управление
управления
Регулятор
Обратная связь
Виды регулирования
Управление по ошибке (по отклонению) – регулятор действует тогда, когда управляемая величина отклонилась от заданного значения
Управление по возмущению - регулирующее воздействие вырабатывается регулятором в зависимости от величины возмущения.
Системы регулирования по возмущению являются разомкнутыми системами, так как в них отсутствует обратная связь
