Обеспечение автономности управления

Основным принципом обеспечение автономности управления в многосвязной системе является введение между каналами управления обратных связей для компенсации взаимного влияния каналов. При проектировании обратных связей приходится учитывать характер взаимного влияния управляемых величин, а это возможно только в том случае, когда имеется детерминированное описание этого влияния.

Н а рис. 140 показан пример многосвязной системы с двумерным объектом, в которой обеспечивается автономность управления выходными величинами и . В структуре системы учтены:  передаточная функция объекта управления по первому и второму каналам регулирования,  передаточные функции, описывающие взаимное влияние каналов регулирования,  передаточные функции корректирующих обратных связей, введенных для обеспечения автономности системы по управляющим воздействиям.

Найдем условие автономности по отношению к задающим воздействиям. Для точки А первого контура регулирования влияние второго канала регулирования можно учесть следующим образом:

- влияние связи

;

- влияние корректирующей связи

.

Изображение суммарного сигнала влияния второго канала на первый для точки

При автономности системы или

,

откуда условие автономности

.

Вследствие симметрии структурной схемы

.

Таким образом, при проектировании регулятора нужно предусмотреть обратные связи для компенсации взаимного влияния управляемых величин и в них использовать элементы с передаточными функциями L₁₂(p)и L₂₁(p). Сами регуляторы выбираются из условия обеспечения требуемого качества системы управления.

Библиографический список

1. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. М.: Профессия, 2004. 747 с.

2. Теория автоматического управления: учеб. для вузов: В 2 ч / Под ред. А.А. Воронова. М.: Высш. шк., 1986. Ч.1. 367 с.; Ч. 2. 504 с.

3. Лукас, В.А. Теория автоматического управления: учеб. для вузов / В.А. Лукас. М.: Недра, 1990. 416 с.

4. Теория автоматического управления: учеб. / В.Н. Брюханов, М.Г. Косов и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Высш. шк., 2000. 268 с.

5. Федотов, А.В. Анализ и синтез систем автоматического регулирования при проектировании средств автоматизации: учеб. пособие / А.В. Федотов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1995. 48 с.

6. Федотов, А.В. Лабораторные работы по теории автоматического управления / А.В. Федотов, В.В. Смирнов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1996. 32 с.

7. Куропаткин, П.В. Теория автоматического управления / П.В. Куропаткин. М.: Высш. шк., 1973. 528 с.

8. Егоров, К.В. Основы теории автоматического регулирования: учеб. пособие / К.В. Егоров. М.: Энергия, 1967 . 648 с.

9. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука, 1987. 712 с.

10. Федотов, А.В. Анализ и синтез систем автоматического управления с использованием автоматизированных систем «MATLAB» и «CLASSIC»: сб. заданий / А.В. Федотов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. 66 с.

Предметный указатель

А

Адаптивное управление 16

Автоматическое управление 4

Автоматическое регулирование 4

Адаптивная система 28

Алгебраические критерии устойчивости 86

Амплитудно-фазовая частотная характеристика (АФЧХ) 52

Аналоговая вычислительная машина (АВМ) 117

Апериодическое звено первого порядка 56

Асимптотическая ЛАХ 59

Астатическое звено 64

Астатическая система 64

Б

Безынерционное звено 54

В

Вектор состояния системы 24

Величина запаздывания 160

Величина перерегулирования 106

Вещественная частотная характеристика 125

Возмущения 14

Вторая интегральная оценка 121

Вынужденная ошибка 108

Г

Гармоническая функция 47

Граф системы 32

Главный оператор системы 75

Д

Двойное апериодическое звено 60

Декада 54

Дельта-функция 47

Динамическая ошибка 105

Дифференцирующее звено 65

Е

Единичная ступенчатая функция 47

Единичная импульсная функция 47

Ж

Желаемая характеристика 144

З

Задающее воздействие 14

Закон регулирования 153

Запас устойчивости по амплитуде 133

Запас устойчивости по фазе 133

И

И-регулятор 153

Измерительное устройство 15

Изображающая точка 25

Изображение преобразования 39

Импульсные системы 28

Инвариантная система 162

Инерционное звено 56

Интегрирующее звено 64

Исполнительный механизм 15

К

Колебательное звено 59

Колебательность системы 118

Комбинированное управление 17

Комбинированная коррекция 143

Компенсатор 162

Комплексная частотная функция 52

Консервативное звено 60

Корректирующее звено 137

Кривая Михайлова 96

Круговые диаграммы 131

Л

Логарифмическая амплитудно-частот-ная характеристика (ЛАХ) 53

Логарифмическая частотная характеристика (ЛХ) 53

Логарифмическая фазовая частотная характеристика (ЛФХ) 53

Логическое устройство 15

М

Мнимая частотная характеристика 125

Многосвязная система 165

Многоканальная система 165

Н

Нелинейные системы 28

Номограммы замыкания

системы 131

Нули передаточной функции 75

О

Обыкновенные линейные системы автоматического управления 27

Обыкновенное линейное дифференциальное уравнение 33

Обратное преобразование

Лапласа 41

Октава 54

Оператор функционального элемента 31, 38

Оптимальное управление 16

Оптимальные системы 28

Операционное исчисление 39

Оригинал преобразования 39

Особые линейные системы 27

П

П-регулятор 153

ПИ-регулятор 154

ПИД-регулятор 155

ПД-регулятор 156

Параллельное соединение

звеньев 69

Параллельная коррекция 142

Параметрический синтез 136

Первая интегральная оценка 120

Передаточная функция 46

Передаточная функция замкнутой системы 74

Передаточная функция замкнутой системы по ошибке 76

Передаточная функция разомкнутой системы 75

Переходная характеристика 48

Показатель колебательности 128

Полюса передаточной функции 75 Последовательное соединение звеньев 69

Последовательная коррекция 141

Программное управление 16

Пространство состояний 24

Процесс в САУ 19

Р

Разложение Хевисайда 42

Реальное дифференцирующее звено 67

Регулятор Уатта 5

Регулируемая величина 14

С

Свойство автономности 165

Системы фази-управления 28

Система устойчивая 81

Система неустойчивая 81

Слежение 16

Следящая система 11

Соединение с обратной связью 70

Стабилизация 15

Стабилизирующее звено 104

Статическая ошибка 106

Степенные функции времени 48

Степень астатизма системы 77

Степень устойчивости системы 118

Структурная схема 29

Структурный синтез 136

Структурно-устойчивая

система 102

Структурно-неустойчивая

система 102

Ступенчатая функция 47

Т

Таблица Гурвица 87

Техническая кибернетика 4

Третья интегральная оценка 122

У

Управление по возмущению 17

Управляемая величина 14

Управляющее воздействие 14

Уравнение САУ 22

Управление по отклонению 17

Управление по ошибке 17

Уравнение замыкания 70

Усилительное звено 54

Усилительно-преобразующее устройство 15

Ф

Фазовая траектория 25

Фазовое пространство 24

Фазовые координаты системы 24

Формула Эйлера 51

Форсирующее звено первого порядка 77

Фиктивное звено 71

Форсирующее звено второго порядка 77

Функциональная схема 29

Функции веса 49

Х

Характеристический полином с

истемы 75

Характеристическое

уравнение системы 75

Характеристический комплекс 96

Ч

Частотные критерии 86

Частотная передаточная

функция 51

Э

Экстремальные системы 28

Экстремальное управление 16