1. Принципы автоматического управления.

УУ – устройство управления – комплексное техническое средство, которое вырабатывает управляющее воздействие.

ОУ – объект управления (объект, для достижения желаемых результатов функционирования которого необходимы и допустимы специальные органические воздействия. Объект управления, подвергаемый управляющим воздействиям, называется управляемым объектом).

Сигналы:

1) y(t) – состояние ОУ, несёт (физическая величина) информацию о состоянии объекта, выходная величина.

2) g(t) – задающее воздействие, та величина, в соответствии с которой должен изменяться y(t), входная величина. y(t)→g(t)

3) u(t) – управляющее воздействие.

4) f(t) – вектор возможного воздействия, с его помощью учитывается влияние окружающе среды на всю систему управления.

y(t)=F{g(t),y(t),f(t)}

В зависимости от набора элементов различают и принципы автоматического управления:

УУ→РУ (регулирующее устройство)

1. управление по отклонению (принцип Ползунова-Уатта):

ООС – отрицательная обратная связь (сигнал с выхода на вход, замкнутая САУ)

e(t) может изменяться, если изменятся g(t) и/или y(x) [f(t)] – внешние воздействия. Условие работы замкнутой системы:

а) g(t)=var; f(t)=const, y(t)=const

б) g(t)=const; f(t)→y(t)=var

2. управление по возмущению (принцип Понселе):

f(t)=f_дет(t) – известная (наблюдаемая) величина. Возмущение – детерминированная величина. Если система по отклонению – замкнутая, то по возмущению – разомкнутая САУ.

Разомкнутая САУ:

1.Собственно, управление по возмущению:

f(t) – возмущение, y(t)→g(t)

2.Система программного управления

f(t)=f_зад(t)→g(t), директивное управление

3. комбинированное управление (по отклонению и возмущению). Всегда считается, что f(t)=f_дет(t)+f_случ(t). Основным является принцип управления по отклонению.

ИУ – измерительное устройство. Замкнутая САУ:

e(t)=g(t)-y(t), u(t)=F3[e(t),fдет(t)], u=F3[g(t),y(t),fдет(t)].

Принцип по отклонению – компенсация g(t) за счёт fслуч(t)→y(t);

Принцип по возмущению – компенсация действия возмущения fдет(t).

4. адаптивное управление:

Адаптация – приспособление к изменениям окружающей среды. ОС влияет на отдельные элементы, следовательно, и на параметры и мат.мод. объекта управления.

W₀(p,a) – математическая модель ОУ (p=d/dt)

И – идентификатор на основе измерения входных и выходных переменных восстанавливает математическую модель и параметры объекта; - оценки параметров; СНС – самонастраивающаяся система (u(t)=F₄₁[g(t),f(t), ]), СОС – самоорганизующаяся система(u(t)=F₄₂[g(t),f(t), ])

2. Функционально необходимые элементы систем.

Под САУ понимается совокупность объекта управления (ОУ) и управляющего устройства (УУ).

УУ – устройство управления:

1)У – усилитель.

2)УМ – усилители мощности.

3)СМ – сервомеханизм (преобразует эл/сигнал непосредственно в сигнал управления объектом).

ОУ – объект управления (объект, для достижения желаемых результатов функционирования которого необходимы и допустимы специальные органические воздействия. Объект управления, подвергаемый управляющим воздействиям, называется управляемым объектом):

1)О – объект – физическое устройство, характеризуется какой-либо физической величиной.

2)ЧЭ – чувствительный элемент, информационно-измерительное устройство (датчик).

x(t) – реальный физический сигнал, характеризуемый состоянием объекта.

y(t)=k*x(t) – сигнал имеет ту же физическую природу, что и задающее воздействие g(t).

e(t)=g(t)-y(t) – ошибка.

u(t) – управляющее воздействие.

Дополнительно вводят: регулятор (РУ), корректирующее устройство (КУ, в дополнение к УУ).