1. Теория управления. Основные понятия и определения. Основные задачи теории автоматического управления.

Операция:

1. Рабочая операция (необходимые для выполнения процесса. Пример: снятие стружки при обработке детали на станке)

2. Операция управления(обеспечивают в нужные моменты времени начало, порядок следования и прекращение отдельных операций). Совокупность управляющих операций образует процесс управления

Механизация – замена труда человека в рабочих операциях

Автоматизация –замена труда человека в операциях управления

Автоматические устройства –технические устройства, выполняющие операции управления.

Объект управления – совокупность технических средств выполняющих данный процесс

Система управления – совокупность средств управления

Автоматическая система –система, в которой все рабочие и управляющие операции выполняют автоматические устройства

Автоматизированная (частично автоматическая) система – система в которой автоматизировании только часть операций, другая часть операций остается за людьми

Объект:

1. Статический (безынерционный) –

2. Динамический – объект обладает инерцией, зависимость дифференциальная, интегральная, разностная

2. Основные принципы регулирования. Регулирование по разомкнутому циклу. Регулирование по возмущению. Регулирование по отклонению (по ошибке). Обратная связь.

В основе построения системы автоматического управления лежат некоторые общие фундаментальные принципы управления, определяющие, каким образом осуществляется увязка алгоритмов функционирования и управления с фактическим функционированием или причинами, вызывающими отклоне­ние функционирования от заданного. В настоящее время в тех­нике известны и используют три фундаментальных принципа: разомкнутого управления, компенсации и обратной связи.

1. Принцип разомкнутого управления

используется на вспомогат. операц. (закрыт - открыт)

Работу систем автоматического управления можно описывать с помощью функциональных схем, которые показывают из каких элементов состоит система и как эти элементы связаны между собой.

Под функциональным элементом понимается конструктивно обособленная часть системы выполняющая определенные функции: измерения, усиления, сравнения, преобразования.

Недостаток: невысокая точность системы управления – отсутствие информации о действительном значении управляемой величины.

2. Принцип управления по возмущению.

Идея принципа: необходимо каким-либо образом измерить возмущающее воздействие и в зависимости от результатов измерения оказать на объект управления управляющее воздействие, устанавливающее вредное влияние измеренного возмущения.

Недостатки принципа:

- инвариантность управляемой величины обеспечивается лишь по отношению к тому возмущению, которое измеряется.

- инвариантность управляемой величины достигается лишь при строгом соответствии параметров элементов системы расчетным образом.

3. Принцип обратной связи:

ОУ – объект управления; ИП – измерительный преобразователь

ЗУ – задающее устройство; ЭС – элемент сравнения

У – усилитель устройства; ИУ – исполнительное устройство

РО – регулирующий орган

y(t) – управляемая, регулируемая величина.;g(t) – задающее воздействие

E(t) – ошибка регулирования;f(t) – внешнее воздействие