- •Принципы автоматического управления
- •1.2.3. Принцип управления по отклонению (рис.В.4)
- •1.1.3. Передаточная функция
- •1.1.4. Таблица преобразований Лапласа
- •1.1.5. Типовые воздействия и реакции на них
- •1.3. Частотные характеристики линейных сау
- •1.4. Логарифмические амплитудно-частотые характеристики - лачх
- •1.5. Типовые позиционные звенья сау
- •1.6. Типовые дифференцирующие звенья сау
- •1.7. Типовые интегрирующие звенья сау
- •1.8. Структурные схемы сау и их преобразования
- •1.9. Понятие об устойчивости сау. Прямые методы устойчивости. Критерий устойчивости Гурвица. Определение допустимых настроек сау
- •1.10. Критерий устойчивости Михайлова. Определение допустимых настроек сау
- •1.11. Критерий устойчивости Найквиста. И спользование лачх для оценки устойчивости сау
- •1.12. Прямые показатели качества сау. Расчет ошибок регулирования. Статические и астатические сау
- •1.13. Косвенные показатели качества сау и их связь с прямыми показателями качества. Использование лачх для оценки качества сау
- •1.14. Типовые законы регулирования. Влияние
- •1.15. Типовые законы регулирования. Влияние
- •1.16. Типовые законы регулирования. Влияние
- •1.17. Принципиальные электрические схемы типовых регуляторов
- •1.18. Схемы корректирующих устройств на пассивных элементах
- •1.19. Схемы корректирующих устройств на активных элементах
- •1.20. Коррекция линейных сау с помощью местных обратных связей
- •1.21. Пример судовой линейной сау
- •1.22. Сущность процесса синтеза сау. Частотный метод синтеза линейных сау
Классификация САУ
Системы автоматического управления (САУ) достаточно разнообразны, однако они поддаются четкой классификации по следующим признакам:
1 линейные и нелинейные.
2. - системы автоматической стабилизации
- системы программного управления (закон изменения x заранее известен);
- следящие системы (x изменяется по произвольному закону); пример:
3. По виду используемого регулятора:
- линейные, нелинейные, импульсные и цифровые САУ.
4. По общему алгоритму функционирования:
- обычные САУ; оптимальные и адаптивные САУ.
Принципы автоматического управления
1.2.1. Принцип прямого управления (рис.В.2)
Достоинства: Предельная простота регулятора.
Недостатки: 1. Обязательное присутствие человека- оператора, который является наиболее ненадежным звеном САУ.
2. Малая точность регулирования, особенно в динамике, когда сигналы х, g1, ..., g6 быстро изменяются.
3. Невысокое быстродействие, обусловленное медленной реакцией человека на изменения сигнала у.
1.2.2. Принцип управления по возмущению (рис.В.3)
Д остоинства: 1. Наивысшее быстродействие в сравнении быстродействием с другими типов САУ.
2. Выше точность регулирования в сравнении с прямым управлением.
3. Выше надежность регулирования, так как человек не участвует непосредственно в управлении объектом.
Недостатки: 1. Сложность выделения всех возмущений, действующих на элементы САУ.
2. Сложность их классификации на основные и второстепенные.
3. Сложность измерения и преобразования сигналов возмущения в электрический сигнал. Например, чрезвычайно сложной на практике является задача измерения механического момента в валах вращающихся механизмов.
1.2.3. Принцип управления по отклонению (рис.В.4)
.
Достоинства: 1. Нет необходимости в выяснении того, какие сигналы возмущения действуют на САУ, и, следовательно, не нужно их измерять.
2. Самая высокая точность регулирования в сравнении с другими схемами САУ.
Недостатки: Меньше в сравнении с управлением по возмущению быстродействие, т.к. регулирующий сигнал u начинает изменяться не в момент появления возмущений, а только после изменения y.
Примеры:
2 .Электропривод траловой лебедки, обеспечивающий требуемые усилия и скорость выборки трала в условиях переменной нагрузки на ваерах, волнения моря, действия течений.
Достоинства схемы управления по отклонению настолько велики, что САУ в подавляющем числе случаев выполняются работающими именно по этой схеме.
На практике применяют также комбинированные САУ, сочетающие регулирование как по возмущению (рис.В.3), так и по отклонению (рис.В.4), которые обладают достоинствами обоих типов САУ.
1. ЛИНЕЙНЫЕ САУ
1.1. Линеаризация элементов САУ.
Преобразование Лапласа. Передаточные функции.
Типовые воздействия и реакция на них
Все элементы САУ (общее название элементов - звенья) выполняют преобразования входных сигналов в выходные. Эти преобразования описываются как алгебраическими, так и дифференциальными уравнениями.
Линейными называются САУ, все звенья которых описываются линейными дифференциальными и алгебраическими уравнениями.
Операция замены нелинейного дифференциального уравнения приближённым линейным дифференциальным
1.1.3. Передаточная функция
Передаточная функция W(p)– это отношение изображений выходного y(p) и входного x(p) сигналов при нулевых начальных условиях
1.1.4. Таблица преобразований Лапласа
В ТАУ подавляющее большинство задач решается с использованием передаточной функции W(p) и изображений х(р) от нескольких простейших функций x(t) (табл.1.1).
Таблица 1.1
Таблица преобразований Лапласа
Оригинал x(t) |
Изображение x(p) |
Название |
|
1 |
Дельта-импульс |
1(t) |
|
Единичный сигнал |
t |
|
Линейная функция |
|
|
Экспонента |
|
|
Затухающие гармонические функции |
|
|
Затухающие гармонические функции |