1. Управление представляет собой процесс выработки и осущ-ия управляющего воздействия по переводу объекта в желаемое состояние. Под объектом управления понимается объект, для достижения желаемых результатов функционирования которого необходимы и допустимы специально организованные воздействия. Объектами управления могут быть как отдельные объекты, выделенные из окружающего нас мира (среды) по опред-ным признакам, так и совокупности объектов – комплексы. В зависимости от свойств или назначения объектов управления могут быть выделены технические, технологические, экономич-ие, организационные, социальные и другие объекты управления и комплексы. Объект управления выделяется из окружающей среды таким образом, чтобы выполнялись, по меньшей мере, два условия:

-на объект можно воздействовать;

-это воздействие может приблизить нас к осуществлению поставленных целей в объекте, т.е. изменить его состояние в желаемом для нас направлении. Под целью управления подразумевается совокупность условий, свойств, требований, которым должен удовлетворять объект управления.

Назовем системой управления такую совокупность объекта управления и управляющего устройства, процесс взаимодействия которых приводит к выполнению поставленной цели управления.

Признаки классификации	Принципы управления
Степень исп-ия при упр-ии инф-ии о событиях упр-я	С обратной связью; без обратной связи
Степень исп-ия при упр-ии инф-ии о возмущениях	По возмущениям; комбинированные
Степень использования при управлении информации о параметрах и структуре объекта управления	Адаптивное (беспоисковое, поисковое, с идентификацией); с переменной структурой; неадаптивное
Степень опред-сти преобр-ий координат в СУ	Детерминированное; стохастическое
Вид мат-кой модели преобр-ий координат в сист. Управления	Линейное; нелинейное (релейное, логическое и др.)
Вид управляющих воздействий	Аналоговое (непрерывное); дискретное (прерывистое, импульсное, цифровое)
Степень участия в управлении человека – оператора	Ручное; автоматическое; автоматизированное (человек - оператор)

Разомкнутые САУ – это системы, в которых выход ОУ не подается на вход УУ, т.е. нет контроля за состоянием ОУ. Разомкнутыми такие системы называются также потому, что в них отсутствует обратная связь между выходом ОУ и входом УУ, при наличии которой ОУ и УУ образуют замкнутый контур. Возможны разомкнутые САУ, в которых УУ измеряет только задающее воздействие g, только возмущение f и, наконец, оба эти сигнала одновременно. Первый вариант разомкнутой САУ называется САУ по задающему воздействию. Второй вариант называется САУ по возмущению, или системой автоматической компенсации. САУ по задающему и возмущающему воздействиям является наиболее полным видом разомкнутой САУ.

В замкнутых САУ на вход УУ подаются задающее воздействие g и выходная величина y. Исходя из величины g, УУ определяет соответствующее требуемое значение y, и на основе информации о текущем значении y обеспечивает необходимое соответствие между y и g путем воздействия на ОУ. В такой САУ УУ стремится ликвидировать все отклонения выхода ОУ от его значения, определяемого заданием для цели управления, независимо от причин, вызвавших это отклонение, включая любые возмущения, внешние и внутренние помехи, а также изменения параметров системы. САУ такого типа представляет собой замкнутый контур, образованный ОУ и УУ. При этом УУ создает обратную связь вокруг ОУ, связывая его выход со входом, поэтому замкнутые САУ называют еще системами с обратной связью или системами управления по отклонению. Это основной тип САУ.

Есть еще и комбинированные САУ, которые представляют собой объединение в одну систему замкнутой системы управления по отклонению и разомкнутой системы управления по внешнему воздействию.

Схема на рис. 1.4 является схемой такой комбинированной САУ. Комбинированные САУ обладают лучшими характеристиками. В них наиболее полно используется информация об ОУ и внешней ситуации.

2. На рис. 1.5 приведена более полная по сравнению с рис. 1.4 типовая функциональная схема сау, на которой показаны основные составные части управляющего устройства: чу, ву, иу.

Рис. – Типовая функциональная схема САУ

Чувствительные устройства (ЧУ) (измерительные устройства, датчики) служат для измерения подаваемых на управляющее устройство воздействий (сигналов) f, g, y.

Вычислительное устройство (ВУ) реализует алгоритм работы управляющего устройства. В простейшем случае оно осуществляет элементарные математические операции, такие, как операция сравнения, определяющая разность g – y, т.е. сравнение цели управления и выхода объекта управления. Используются также операции интегрирования, дифференцирования и т.п. В более сложных случаях ВУ может представить собой ЭВМ и даже комплекс ЭВМ.

Исполнительное устройство (ИУ) – предназначено для непосредственного управления объектом, т.е. изменения его состояния в соответствии с сигналом, выдаваемым ВУ.

Вышеперечисленные составные части являются основными, но, кроме них, могут быть и другие вспомогательные устройства, например преобразователи, служащие для согласования отдельных частей системы, устройства связи и т.п.

3. Рассмотрим классификацию сау по ряду признаков, существенных с точки зрения теории управления.

Многие САУ создаются на основе комплексирования нескольких принципов управления, поэтому допустимы составные определения, например цифровое управление с идентификацией.

САР – это САУ, задачей которой является поддержание выходной величины ОУ y на заданном уровне g, т.е. поддержание равенства y = g. В зависимости от характера задающего воздействия САР делятся на три вида:

-системы автоматической стабилизации, задающий сигнал в которых g(t) = const, а выходной параметр САУ поддерживается на уровне заданного значения (y(t) = const);

-системы программного управления, задающий сигнал в которых g(t) зависит от известной задающей программы (например, числовое программное устройство управления станком);

-следящие системы, изменение задающего сигнала в которых происходит по неизвестному закону, заданному тем или иным способом.

По виду зависимости регулируемой величины от внешнего воздействия различают статические и астатические САУ:

статические САУ – это системы, в которых при возмущающем воздействии регулируемая величина y(t) по окончании переходного процесса принимает значения, пропорциональные возмущающему воздействию. В этих системах статическое звено САУ имеет между выходной и входной величинами строго определенную функциональную связь, которую принято называть статической характеристикой y = F(x); астатические САУ – это системы, в которых при внешнем воздействии f и окончании переходного процесса значение регулируемой величины устанавливается равным заданному, т.е. в установившемся режиме разность между заданным и текущим значениями регулируемой величины равна нулю.

По виду воздействия регулирующего органа (или ИЭ, УУ) на объект управления, т.е. по виду управляющих воздействий, различают непрерывные и дискретные системы.

В системах непрерывного аналогового управления между выходной и входной величинами существует определенная непрерывная функциональная связь y = F(g), где F является аналитической непрерывной функцией. В общем случае непрерывной динамической системы F представляет собой оператор системы, частными случаями которого являются функционал и функция. В системах прерывистого (дискретного) управления функция (оператор) F(g) является дискретной. Эти системы, в свою очередь, подразделяются на системы релейного действия, импульсные и цифровые системы.

В системах релейного действия в структуре САУ имеются один или несколько релейных элементов (РЭ – элементов порогового действия, типа 0,1).

Импульсные САУ характеризуются наличием импульсного элемента, выходная величина которого представляет собой последовательность импульсов. Один из параметров импульса (амплитуда, длительность, момент начала действия импульса) является функцией входной величины.

Существует много модификаций импульсных САУ, различающихся по принципу модуляции входного сигнала: временно-импульсные, широтно-импульсные, амплитудно-импульсные и САУ с комбинацией этих модуляций.

Цифровые САУ – это САУ, контур управления которых для реализации алгоритмов управления содержит ЭВМ или цифровые вычислительные устройства.

Системы комбинированного типа: аналого-дискретные, дискретно-аналоговые или аналого-цифровые, цифро-аналоговые – представляют собой смешанную реализацию рассмотренных выше структур.