- •Библиографический список
- •1) Принцип действия систем автоматического управления.
- •2) Примеры систем автоматического управления
- •Структурная схема следящей системы
- •Сопровождение цели «на проходе».
- •Автоматическая подстройка частоты.
- •Структурная схема цифровой следящей системы.
- •Автоматическая система управления качеством.
- •3) Классификация систем управления
- •1. По основным видам уравнений динамики процессов управления:
- •2. Линейные системы разделяются на:
- •3. По характеру передачи сигналов различают:
- •4) Типовые звенья систем ау
- •Использование символической формы.
- •Амплитудно-фазовая частотная характеристика.
- •Логарифмическая амплитудная частотная характеристика (лах) и
- •Апериодическое звено второго порядка
- •5) Критерии качества переходного процесса во времени
- •Амплитудные частотные характеристики замкнутой системы
- •6) Дифференциальное уравнение замкнутой системы
- •Диаграмма Вышнерадского
- •7) Устойчивость сау
- •1. Критерий Гурвица [5]
- •2. Критерий Михайлова
- •3. Критерий Найквиста
- •8) Введение в теорию нелинейных сау
- •Метод гармонической линеаризации
- •Коэффициент передачи нелинейного элемента по первой гармонике
- •Введение в теорию нелинейных сау
- •Гармоническая линеаризация типовых звеньев
- •9) Пространство состояний (фазовое пространство)
- •С ау с идеальным реле и жесткой обратной связью
- •Сау с идеальным реле и гибкой обратной связью
- •Реле с петлей гистерезиса
- •10) Понятие о дискретных системах Введение
- •Виды квантования непрерывных сигналов
- •1.3 Классификация дискретных сау
- •Примеры дискретных систем
- •2. Математические основы теории дв-систем
- •2.1 Решетчатые функции
- •2.2 Синусоидальные решетчатые функции
- •Дополнение.
- •2.3 Прямые и обратные разности
-
Библиографический список
1.Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. M., "Наука", 1989г.
2.Бессекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. M., "Наука", 1972г.
3.Иванов В.А. и др. Математические основы теории автоматического регулирования. М., "Высшая школа", 1971г.
4. Математические модели, динамические характеристики и анализ сисем автоматического управления. Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.
5. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика. М., "Высшая школа",1990г.
6. Микропроцессорные автоматические системы регулирования. Под ред. Солодовникова В.В. М., Высшая школа, 1991.
7. Микропроцессорное управление технологическим оборудованием микроэлектроники. Под ред.Сазонова А.А. М., Радио и связь, 1988.
8. Бессекерский В.А., Изранский В.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. М., Наука, 1987.
9. Прасолов Б.М. Дискретные системы автоматического управления. Омск, изд. ОмГТУ, 1998.
1) Принцип действия систем автоматического управления.
Объект управления и присоединенные к нему измерители и управляющие устройства образуют автоматическую систему.
Совокупность этих устройств образует замкнутый контур, охватывающий объект управления.
В устройстве обработки информации формируется сигнал для управляющего устройства, изменяющий состояние объекта управления в требуемом направлении.
В принципе система управления может быть и разомкнутой.
Например, требуется управлять угловой скоростью ω на выходе систем, представленной на рисунке.
Имеется зависимость ω=ω(U,G) при некоторых внешних условиях G=G1 (температуре, моменте трения, момент нагрузки и др.).
Пусть требуется установить ω=ω1. Устанавливая по имеющейся зависимости значение U1, получаем ω1=ω(U1,G1). Однако, равенство ω=ω1 будет выполняться, только если G=G1. При отклонении условий от заданных(G=G2) угловая скорость будет отличаться от ω1
Влияние внешних условий можно исключить, измеряя фактическую угловую скорость тахометром и корректируя ω по результатам измерения. Для этого введем обратную связь через оператора, который считывает показания тахометра и изменяет напряжение U для достижения требуемого значения ω.
Дальнейшим развитием идеи обратной связи является исключение из системы оператора. Таким образом, получается замкнутую автоматическую системы управления угловой скоростью двигателя
И, наконец, имея зависимость Uтах=k∙ω, можно отградуировать потенциометр: ввести зависимость U=U(ω) и задавать угловую скорость ω независимо от внешних условиях G.
Усиленная разность ε=U-Uтах обеспечивает вращение выходной оси редуктора с требуемой угловой скоростью ω. Чем больше коэффициент усиления системы, тем меньше ε и тем точнее соответствует фактическая величина ω функции ω=ω(U).
Если данная система предназначена для регулирования угловой скорости ω на выходе редуктора в зависимости от входного напряжения U (задающего воздействия). то говорят о следящей системе - система следит за изменением задающего воздействия (в данном случае – напряжения U).
К следящим системам относятся, например, системы углового сопровождения целей, системы слежения за дальностью до цели.
Если ставится задача поддерживать постоянную угловую скорость ω при изменении G то говорят о системе стабилизации – система поддерживает заданное значение ω при изменении возмущающих воздействий G.
К системам стабилизации относятся, например, стабилизированные источники питания.
Структурная схема простейшей системы автоматики.
В структурных схемах САУ приняты обозначения:
Элемент сравнения сигналов – образует разность сигналов (рис.а) и элемент суммирования сигналов – образует сумму сигналов (рис.b):
Примеры простейших систем с обратной связью.
Усилитель, охваченный обратной связью с коэффициентом передачи β – на вход системы подается выходной сигнал, умноженный на коэффициент β и вычитается из входного сигнала (отрицательная обратная связь).
При β=1
.
При K>>1 Kос→1.
Если выходной сигнал суммировать с входным сигналом, то отрицательная обратная связь превращается в положительную и при β∙K=1 имеем
и при β∙K→1 Кос неограниченно возрастает, что означает потерю устойчивости системы.
В общем случае, в цепях прямой и обратной связи могут быть включены и комплексные сопротивления.
Операционный усилитель, охваченный обратной связью.
Примерный вид амплитудной частотной характеристики усилителя (отметим, что |A(0)|=K).
Рассмотрим следующую схему включения , где Z1 и Z2 , в общем случае, комплексные сопротивления:
Поскольку K<0 (напряжения U1и U2 имеют разные знаки), а |K|>>1, то напряжение в точке 0 U0=U2/K . Следовательно,
.
Эти соотношения, естественно, справедливы при пределах линейности усилителя.