- •1 Основные понятия и определения тау.
- •2 Краткая история
- •3 Классификация сау по непрерывным динамическим процессам:
- •По принципу линейности динамических процессов.
- •II. Классификация по характеристикам управления. По принципу управления:
- •По принципу управляющего сигнала:
- •По поведению в установившемся режиме:
- •Классификация сау по другим признакам.
- •4 Принцип управления по отклонению
- •5 Принцип управления по возмущению
- •6Виды обратных связей
- •7 Математическое описание элементов и систем управления
- •8 Статические характеристики
- •9.Прямое преобразование Лапласа
- •10. Передаточные ф-ии.
- •11. Структурные схемы. Преобразование структурных схем.
- •Некоторые правила структурных преобразований
- •12. Временные характеристики.
- •13.Частотные характеристики.
- •Передаточная функция звена (w(p)).
- •Афх. Если параметруp придать значение j, где и в передаточной функции заменить всеp , то получим:
- •14 Логарифмические частотные характеристики .
- •15. Инерционное звено 1-го порядка.
- •16. Безынерционное звено.
- •17. Инерционное звено 2-го порядка
- •18. Колебательное звено.
- •19 Консервативное звено
- •Геометрическая интерпретация устойчивости.
- •27Критерий Рауса.
- •28. Алгебраические критерии устойчивости. Критерий Гурвица. Автоматическая система, описываемая характеристическим уравнением
- •29 Принцип аргумента
- •30. Критерий Найквиста
- •Изменение аргумента от 0 до :
- •32 Аф критерий устойчивости применительно к астатическим сист.
- •Косвенные методы оценки качества
- •42 Корневые методы
- •43 Частотные методы
- •46 Интегральные оценки качества
- •Метод Кулебакина
- •50 Типы корректирующих устройств
1 Основные понятия и определения тау.
Автоматическое регулирование это поддержание постоянной заданной величины, характеризующей состояние объекта управления или изменение этой величины по определенному заданному закону регулирования. При этом это поддержание осуществляется путем измерения управляемых величин объекта управления и выработкой управляющего воздействия на данный объект.
Автоматическое управление это автоматическое выполнение ряда функций, обеспечивающих оптимальное функционирование системы с возможностью выбора из различных вариантов функционирования. При этом данные функции выполняются по алгоритмам, достигающим цель управления.
САР – система автоматического регулирования;
ТАР – теория автоматического регулирования;
САУ – система автоматического управления;
Объектом управления в ТАУ могут быть любые технические объекты, технологические процессы, а также более простые САУ. Любой объект характеризуется рядом величин, определяющих процессы в самом объекте, влияние внешней среды на объект, управляющие сигналы с регулятора.
Внешними воздействиями называют величины, влияющие на объект извне. Внешние воздействия бывают двух типов:
Управляющее воздействие (управляющий сигнал, управляющая входная величина) – это величина, характеризующая влияние регулятора на объект.
Возмущениявнешние воздействия, которые не управляют объектом, но оказывают влияние на функционирование объекта. Возмущения делятся на нагрузку – это внешние воздействия, обусловленные работой системы и помехи вредное влияние внешней среды, обусловленное побочными явлениями в объекте.
Величины, характеризующие изменения в самом объекте, называются внутренними величинами или состоянием объекта. Среди них следует выделить управляемую величину, по наблюдениям за которой и вырабатывается управляющее воздействие регулятора.
2 Краткая история
Основоположником предмета теории автоматического управления является русский ученый и инженер И.А. Вышнеградский, который в 1867 г. опубликовал работу о регуляторах прямого действия. В этой работе он впервые доказал, что объект регулирования и регулятор являются единой системой регулирования, и поэтому процессы, проходящие в регуляторе и объекте управления, являются взаимосвязанными и должны рассматриваться вместе, т.е. системно.
где Р регулятор или автоматически управляющее устройство – устройство, осуществляющее в соответствии с алгоритмом управления воздействие на управляемый объект, а ОУ объект управления – устройство (или совокупность устройств), осуществляющее технический процесс и нуждающееся в специально организованных воздействиях извне для осуществления его алгоритма функционирования.
В это же время в том же направлении работал Максвелл. В дальнейшем выдающиеся русские ученые А.М. Ляпунов и Н.Е. Жуковский создали основы математической теории процессов, протекающих в автоматически управляемых машинах и механизмах.
Еще до н.э. арабы изобрели поплавковый регулятор.
1765г. - Ползунов изобрел паровую машину (поплавковый регулятор в котле).
1784г. - Уатт изобрел центробежный регулятор скорости в паровой машине.
Работы современного ТАУ:
А.С. Понтрягин - «принцип максимума».
Р.Беллман и Р.Каллман - «Принцип оптимальности автоматизированного управления».
Основными задачами ТАУ являются: устойчивость, управляемость, наблюдаемость, качество переходных процессов, динамическая точность, синтез и анализ систем автоматического управления, идентификация.