Основные понятия и определения

Объект управления - техническое устройство (часть окружающего мира) или процесс, поведение которого нас не устраива^ет по каким-либо причинам.

Управление - процесс воздействия на объект управления с целью изменения его поведения нужным образом.

Регулирование - частный случай управления, целью которого является приведение объекта к заданному состоянию.

Автоматический процесс - процесс, который совершается без участия человека.

Система - совокупность элементов, объединенных общим режимом функционирования. При этом элементом можно называть любое техническое устройство.

Динамическая система - система, процессы в которой изменяются с течением времени в силу собственных свойств.

Система автоматического управления (С АУ) - динамическая система, которая работает без участия человека.

Теория автоматического управления (ТАУ) - научно-техническая дисциплина, в рамках которой изучаются свойства систем автоматического управления, разрабатываются принципы расчета и построения таких систем.

Основными элементами САУ (рис. 1.1) являются:

- объект управления (ОУ);

- управляющее устройство или регулятор (Р), который сравнивает выход управляемого объекта с желаемым и в зависимо­сти от результата вырабатывает управляющий сигнал на объект.

Основные понятия и определения

Рассмотрим подробнее объект управления (рис. 1.2) и выде­лим характеризующие его переменные. К таким переменным относятся:

• управляющие воздействия (u₁,……и_т) - это такие перемен­ные, с помощью которых можно влиять на поведение объекта;

• в ыходные переменные (у_1,….,у_р)-доступные измерению величины, которые отражают реакцию объекта на управляю­щие воздействия;

- переменные состояния (x₁,…..x_n) -внутренние и часто

недоступные измере­нию переменно, которые

определяют в каждый момент времени схема

объекта управления, причем п>т;

- возмущающие воздействия (M₁,...,M_l) - отражают

слу­чайные воздействия окружающей среды на

объект управления и обычно недоступны

измерению. Требование парирования их влия­ния приводит к необходимости создания систем автоматического управления. Все переменные, которые характеризуют объект, удобно представить в векторной форме:

Входные воздействия на систему (или задание на регулятор) будем обозначать буквой υ. Их число обычно совпадает с числом выходных переменных и изображается следующим вектором:

υ₁

υ= …

υ_р

В дальнейшем для указания соответствующих векторных вели­чин будем использовать обозначения: u Є R^m, yЄR^p, хЄ Rⁿ , M Є R^l, υ Є R^p; R^m- m-мерное вещественное линейное про­странство.

В зависимости от числа входных и выходных переменных выделяют:

• одноканальные объекты (или системы) - объекты, в которых есть только одна выходная переменная ( р -1);

• многоканальные (многосвязные, многомерные, взаимосвя­занные) объекты (или системы) - объекты, в которых число вы­ходных переменных больше единицы ( р > 1).