ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Тема.3 Принципы автоматического управления (к основной лекции 3)

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.

Классификация САУ. Принципы автоматического управления

1. ЛИНЕЙНЫЕ САУ

1.1. Линеаризация элементов САУ. Преобразование Лапласа, передаточ-

ные функции. Типовые воздействия и реакция на них

1.2. Методы расчета переходных процессов, функции веса и построения

графиков переходных процессов

ВВЕДЕНИЕ

Классификация САУ. Принципы автоматического управления

Теория автоматического управления (ТАУ) - это наука о принципах построения и методах расчётов систем автоматического управления (САУ). САУ в самом общем виде имеют следующую обобщенную структурную схему:

Задатчиком (ЗД)задается желаемый закон изменения сигналаx_ж . Все остальные элементы САУ должны работать так, что бы фактический сигналх_ф, который пропорционален выходному сигналуyобъекта управления(ОУ)повторял закон изменения входного сигналаx_жс заданными показателями качества, такими какошибка, время регулированияи т.д.

Чувствительный элемент (ЧЭ)преобразует выходной сигналy объекта управления к видух_ф, в котором представлен сигналx_ж, например, при электрическом сигналех_жсигналх_фтакже электрический.

Элемент сравнения (ЭС) служит для формирования сигнала ошибки регулированияε, равного разности желаемогох_жи фактическогох_фзначений сигналов САУ.

Регулятор (Рег)- ключевой элемент САУ, который выполняет такие преобразования сигнала, при которых обеспечиваются требуемые показатели качества регулирования.

В САУ также обычно используются: усилитель мощности (УМ), исполнительный механизм (ИМ), и регулирующий орган (РО),предназначенные для того, чтобы преобразовывать маломощный сигнал регулятора в мощный сигнал, действующий наОУ.

Классификация САУ

Системы автоматического управления (САУ) достаточно разнообразны, однако они поддаются четкой классификации по следующим признакам:

1. По виду уравнений статики и динамики, описывающих процессы управления: линейные и нелинейные.

2. По закону изменения входного сигнала x:

- системы автоматической стабилизации(x=const);примеры: САР частоты вращения дизеля; система автоматической стабилизации напряжения судовой сети САУ курсом судна в режиме "Автомат";

- системы программного управления(закон измененияxзаранее известен); пример: САР стерилизации консервов в автоклаве;

- следящие системы(xизменяется по произвольному закону); пример: САУ курсом судна в режиме "Следящий".

3. По виду используемого регулятора:

- линейные, нелинейные, импульсные и цифровые САУ.

4. По общему алгоритму функционирования:

- обычные САУ; оптимальные и адаптивные САУ.

Принципы автоматического управления

Основополагающими понятиями САУ являются:

- структурная схема САУ и динамические характеристики звеньев САУ;

- состав и характеристики входных сигналов, которые подразделяются на сигналы управления и сигналы возмущения;

- совокупность показателей качества регулирования выходного сигнала.

Все многообразие САУ может быть сведено к 3-м элементарным схемам управления, называемыми также принципами управления: прямое управление, управление по возмущению, управление по отклонению.