ТАУ

1. Фундаментальные принципы управления.

2. Типовые ступенчатые и импульсные воздействия. Временные характеристики систем и звеньев.

3. Типовое гармоническое воздействие. Частотные характеристики систем и звеньев.

4. Оценка точности линейных систем.

5. Понятие устойчивости. Устойчивость в малом, большом и в целом.

6. Оценка качества переходных процессов прямым методом.

7. Оценка качества переходных процессов интегральными критериями качества.

8. Понятие закона регулирования. Типовые линейные законы регулирования.

9. Понятие о дискретных системах автоматического регулирования. Их классификация по виду дискретизации сигнала.

10. Позиционные законы регулирования.

1. Фундаментальные принципы управления.

А. Принцип разомкнутого управления.

1. Управление по управляющему воздействию на систему.

Общая функциональная схема такой системы показана на рис. 2.2.1.

Рис. 2.2.1 Общая функциональная схема разомкнутой системы с управлением по

управляющему воздействию

В системах, построенных по этому принципу, значение управляемой величины Y не используется при формировании управляющего воздействия на объект. Точность управления зависит от влияния возмущающих воздействий F на управляемую величину Y и стабильности параметров системы.

В общем случае точность таких систем невелика. Тем не менее, системы, построенные по этому принципу, из-за простоты реализации нашли широкое применение. Примером таких систем являются различные автоматические дозаторы, где величина дозы зависит от времени работы дозатора.

2. Управление по возмущающему воздействию (принцип компенсации возмущающего воздействия).

Общая функциональная схема таких систем приведена на рис. 2.2.2.

Рис. 2.2.2 Общая функциональная схема разомкнутых систем с управлением по возмущающему воздействию:

Д_F  датчик возмущающего воздействия; Ф  устройство, формирующее управляющее

воздействие на объект

В системах, построенных по этому принципу, управляющее воздействие Х_у на объект формируется в зависимости от изменения возмущающего воздействия F так, чтобы ликвидировать влияние этого изменения на управляемую величину.

Поскольку контролировать все возмущающие воздействия невозможно, точность таких систем ограничена.

Примером таких систем является система стабилизации напряжения генератора. При изменении нагрузки ток генератора изменяется, вследствие чего напряжение генератора также изменяется. Например, при возрастании нагрузки ток увеличивается и напряжение уменьшается. Для того чтобы стабилизировать напряжение, генератор снабжают дополнительной компаундной обмоткой, по которой проходит ток равный или пропорциональный току генератора. Компаундная обмотка формирует дополнительный магнитный поток возбуждения, что стабилизирует напряжение генератора. Компенсация достигается только при изменении нагрузки. Изменение напряжения, например, вследствие изменения скорости приводного двигателя не компенсируется.

Б. Принцип замкнутого управления (управление с обратной связью, управление по ошибке, управление по отклонению).

Общая функциональная схема таких систем приведена на рис. 2.2.3.

Рис. 2.2.3 Общая функциональная схема систем, построенных по принципу замкнутого управления:

З  задатчик (программатор); СУ  сравнивающие устройство; Ф  устройство, формирующее управляющее воздействие на объект; ОУ  объект управления; Ду  датчик управляемой величины; Y  управляемая величина; Y_з  управляющее воздействие на систему; Х_у  управляющее воздействие на объект; F  возмущающее воздействие; Х_з  сигнал за-

датчика; Х_д  сигнал датчика; е_с  сигнал ошибки

В системах, построенных по этому принципу, управляемая величина Y контролируется в процессе управления (измеряется датчиком Д_у). На сравнивающем устройстве формируется сигнал ошибки е_с. Управляющее воздействие Х_У на объект формируется так, чтобы ликвидировать ошибку е = Y‑Y_з.

Обратная связь, по которой сигнал Y с выхода системы подается на ее вход, называется главной обратной связью.

Системы, построенные по рассматриваемому принципу управления, стремятся ликвидировать ошибку независимо от природы ее происхождения.

Примером таких систем является система автоматического регулирования температуры животноводческого помещения, функциональная схема которой приведена на рис. 2.1.2.

Из-за инерционности ОУ и элементов УУ не всегда удается обеспечить требуемое быстродействие таких систем. В этом случае организуют комбинированное управление, когда управляющее воздействие на объект формируется в функции от ошибки е и изменения возмущающего воздействия F.

Общая функциональная схема таких систем приведена на рис. 2.2.4.

Рис. 2.2.4 Общая функциональная схема систем, построенных по принципу комбинированного управления