14.Принцип обратной связи
Основным принципом построения традиционных САУ (системы автоматического управления) является принцип обратной связи, который заключается в следующем. В процессе работы САУ с помощью специальных датчиков измеряется фактическое положение и (или) скорость управляемого тела. Сигналы этих датчиков передаются вновь на вход САУ и сравниваются с командой (входным сигналом), которая пропорциональна желаемому положению или скорости управляемого тела. В результате такого сравнения (вычитания) образуется сигнал ошибки. Этот сигнал усиливается до уровня, необходимого для управления исполнительным двигателем, который кинематически связан с управляемым телом. Описанная выше обратная связь называется отрицательной, поскольку в устройстве сравнения сигнал о положении или скорости управляемого тела вычитается из входного сигнала. Использование в системе управления отрицательной обратной связи превращает эту систему в автоматическую, т. е. систему, функционирующую без участия человека. Устройство и типы датчиков входного сигнала, измерителей положения и скорости управляемого тела — датчиков обратных связей, усилителей, исполнительных двигателей и кинематических связей — могут быть самыми разнообразными в зависимости от условий применения САУ и предъявляемых к ней требований.
Пример: регулятор ползунова и регулятор Уэтта
15.Оптимальные системы
Под оптимальной системой понимается наилучшая в известном смысле система.
Для того, чтобы среди возможных вариантов системы найти наилучший (оптимальный), необходим некоторый критерий, характеризующий эффективность достижения цели управления. Этот критерий должен быть выражен в виде строгого математического показателя — критерия оптимальности, который бы однозначно характеризовал любой из возможных вариантов реализации системы. Количество критериев может быть различным.
В задаче однокритериальной оптимизации каждому варианту исполнения системы может быть поставлено в соответствие некоторое значение физической величины, число. Наилучшим вариантом системы при этом следует считать тот, который даёт в зависимости от конкретной задачи и принятого критерия оптимальности минимальное или максимальное (в зависимости от цели управления) значение критерия. Таким образом, цель управления можно рассматривать как достижение экстремума критерия оптимальности.
В задачах многокритериальной оптимизации абсолютно лучший вариант системы выбрать невозможно (за исключением частных случаев), так как при переходе от одного варианта к другому, как правило, улучшаются значения одних критериев, но ухудшаются значения других. Состав таких критериев называется противоречивым, и окончательно выбранное решение всегда будет компромиссным.
16.Плоские кинематические пары
Кинематическая пара – подвижное соединение звеньев, допускающее их относительное движение.
Ведущее звено - звено, для которого работа внешних сил положительна.
Ведомое звено - звено, для которого работа внешних сил отрицательна.
Входное звено - звено, которому изначально сообщается движение. Выходное звено - звено, совершающее движение, для которого изначально предназначен механизм. Все кинематические пары на схеме обозначают буквами латинского алфавита, например A, B, C и т.д.
Каждому звену присваивают свой номер:
Первый номер имеет входное звено, последний номер - стойка. Звенья бывают:
Простые
Сложные
Звенья, соединяясь друг с другом, образуют кинематические цепи, которые разделяют на:
простые и сложные;
замкнутые и разомкнутые.
Плоскими кинематическими парами называются такие пары, точки звеньев которых в относительном движении перемещаются в параллельных плоскостях, т.е. их траектории являются плоскими кривыми.