5) В зависимости от принципа преобразования (квантования) сигнала из непрерывного в дискретный

а) релейные системы

x₁ – сигнал с регулятора (управляемый)

x₂ – управляющее воздействие

При наличии реле в системе, управляющее воздействие на объект управления х₂, в зависимости от входной величины х₁, может принимать два или три значения

X2 и max … х2 и min ; x2 и max …0 … х2 и min

В релейных системах преобразование сигнала – квантование по уровню (т.к. реле реагирует на уровень входного сигнала – напряжение).

Лекция №4

б) импульсные системы

В импульсных САУ воздействие на исполнительный орган происходит в определенные фиксированные моменты времени.

Управляющее воздействие X₂(t) представляет собой последовательность импульсов формируемых импульсными преобразователями. В зависимости от того, какой из параметров X₂(t) является функцией входного сигнала, различают методы управления:

1. амплитудно-импульсный метод А(x₁)

А = var

_и = const

f = const

_и – длительность импульса

А – амплитуда

Т – период

f – частота импульсов

Т = 1/f

2. широтно-импульсный метод (x₁)

 = var

A = const

f = const

3. частотно-импульсный метод f(x₁)

f = var

A = const

 =const

в) цифровые САУ

Цифровые системы – это системы, в которых производится квантование (изменение) по уровню и по времени, а входное воздействие на исполнительный орган формируется в виде кода. Цифровые САУ формируются на базе средств вычислительной техники.

6) В зависимости от количества управляемых контуров

а) одноконтурные САУ - содержат один вход, один выход, один контур управления и предназначены для управления одним параметром.

б) многоконтурные САУ – системы, в которых можно выделить больше одного контура передачи сигналов.

Одноконтурная система превращается в многоконтурную при введении в нее внутренних дополнительных связей.

По количеству управляемых величин многоконтурные системы бывают одномерные (одна регулирующая величина) и многомерные.

6) Многомерные сау в зависимости от наличия перекрестных связей между управляющими воздействиями и управляемыми величинами делятся на односвязные (автономные) и многосвязные.

Многомерные односвязные системы применяют тогда, когда связями между управляемыми величинами можно пренебречь; многосвязные - когда связями между управляемыми величинами пренебречь нельзя.

Лекция №5 Уравнения звеньев и виды основных характеристик

Признаком САУ является g(t)=var

Признаком САР является g(t)=const

В замкнутых САР, как правило, не бывает «спокойного» состояния равновесия. Все время имеются какие-либо внешние возмущающие воздействия, порождающие рассогласование, которое заставляет систему работать. Поэтому важнейшим элементом проектирования САР является исследование динамических процессов, описываемых обычно системой дифференциальных уравнений, отражающее поведение всех звеньев системы.

Особенностью, усложняющей расчет динамики системы, является то, что в замкнутой системе все физические величины, представляющие воздействие одного звена на другое, связаны в единую замкнутую цепь. В связи с этим уравнения динамики всех звеньев системы приходится решать совместно, т.е. иметь дело с дифференциальными уравнениями высокого порядка. Это положение существенно для анализа и синтеза автоматических систем, для исследования устойчивости и качества процессов управления. С этим связан целый арсенал математических методов расчета.

Чтобы составить уравнения динамики всей системы, она разбивается на звенья. Затем рассматривается каждое звено в отдельности. Входная величина Х₁ и выходная величина Х₂ соответствуют физическим величинам, выражающим воздействие предыдущего звена на данное звено (Х₁) и воздействие данного звена на последующее (Х₂).

Звено системы может являться техническим устройством любой физической природы, конструкции и назначения. Поэтому составление уравнения динамики каждого конкретного звена САР является предметом соответствующей конкретной области технических наук, к которым и следует каждый раз обращаться.

Допустим, что в результате составления уравнения динамики какого-нибудь звена получилось линейное дифференциальное уравнение II –го порядка:

(2.1)

В теории автоматического регулирования (ТАР) принято приводить уравнения звена к стандартному виду в символической записи:

(2.2)

где р – операция дифференцирования ;

Постоянные времени

коэффициент усиления

В установившемся состоянии когда Х₁ = const, X₂ = const. Из уравнения (2.2) получаем уравнение статики данного звена

X₂=k₁X₁

Отсюда статическая характеристика звена будет иметь вид.

k₁=tg(α).

Характеристика линейная, причем коэффициент усиления определяет крутизну характеристики. В дальнейшем, вместо обозначения угла крутизну характеристики (коэффициент усиления) будем определять, как показано на рисунке 2.