к

Введение

Одной из основных задач теории автоматического управления является анализ и синтез автоматических систем.

Анализ предполагает определение динамических свойств спроектированных систем, при синтезе рассматриваются вопросы, связанные с обеспечением требуемых динамических показателей в процессе проектирования. Динамические свойства систем, в основном, определяются их устойчивостью и качеством переходного процесса.

В данной расчётно-графической работе приведён пример анализа системы автоматического регулирования (заданной вариантом). В частности, САР проверяется на устойчивость.

Системой автоматического регулирования называется совокупность автоматического регулятора и объекта регулирования в их взаимодействии.

Регулятор САР состоит из следующих функциональных элементов:

- задающего устройства;

- измерительного устройства;

- сравнивающего устройства;

- усилителя;

- исполнительного механизма;

- регулирующего органа

- стабилизирующее и корректирующее устройства (могут необязательно присутствовать).

Задающее устройство предназначено для введения информации о заданном значении регулируемой величины, которая может быть сформирована в виде электрических и механических сигналов.

Измерительное устройство предназначено для измерения текущего значения регулируемой величины.

Сравнивающее устройство предназначено для сравнения заданного и фактического значений регулируемой величины. Выходная величина сравнивающего устройства – это отклонение регулируемой величины от заданного её значения.

Усилительное устройство предназначено для изменения величины потока вспомогательной энергии, поступающей к последующему элементу, в соответствии с величиной сигнала, поданного на вход от задающего или сравнивающего устройства в зависимости от принятого закона регулирования.

Исполнительный механизм предназначен для создания на выходе регулятора требуемых выходных сигналов (напряжений, мощности).

Регулирующий орган предназначен для непосредственного воздействия на объект регулирования обычно путём изменения либо количества, либо качества подводимой к объекту регулируемой среды.

Стабилизирующее и корректирующее устройства предназначены для создания устойчивого и обладающего требуемым качеством процесса регулирования.

В основе построения систем автоматического регулирования лежат три фундаментальных принципа: разомкнутого регулирования, обратной связи и компенсации.

Сущность разомкнутого регулирования заключается в том, что алгоритм управления вырабатывается только на основе заданного алгоритма функционирования и не контролируется другими факторами: возмущениями или регулируемыми величинами.

Принцип обратной связи организуется на основе информации об отклонении регулируемой величины от её заданного значения. В зависимости от величины знака вырабатывается регулирующее воздействие.

Сущность принципа компенсации (регулирования по возмущению) состоит в том, что из нескольких возмущений действующих на объект, выбирается одно – главное – и определяется, как оно влияет на регулируемую величину.

Наиболее распространёнными являются системы, основанные на принципе регулирования – по отклонению (в данной работе рассматривается именно такая система). В зависимости от характера выполняемых функций САР, построенные по принципу регулирования по отклонению, подразделяются на:

- системы автоматической стабилизации;

- следящие системы;

- системы программного регулирования.

Системой автоматической стабилизации называется система, поддерживающая постоянное значение регулируемой величины с заданной точностью.

Следящей называется система, на выходе которой воспроизводится входная величина или её функция, изменяющаяся по произвольному закону.

Системой программного регулирования называется система, обеспечивающая изменение регулируемой величины по заранее заданной программе.

Системы бывают устойчивыми и неустойчивыми. Основным требованием, предъявляемым к САР является устойчивость (что и проверяется в данной работе).