Курс лекций по предмету

«ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ»

Лектор – Бондин О.А.

2010 год

1. Введение

Роль и значение автоматики.

Автоматика (а) – отрасль науки и техники, охватывающая теорию и практику АУ, а также принципы построения АС и образующих их технических средств.

Работа любого объекта зависит от совокупности ряда возмущений.

Объект рассматривается как «чёрный ящик». Рассматривают обычно статику и динамические системы.

Автоматическим регулированием называется процесс поддержания заданного закона или изменения по заданному закону какой-либо физической величины в системе при воздействии на неё возмущений, осуществляющихся без непосредственного участия человека, с помощью специальных устройств, которые носят название регулятора.

Автоматическое управление (АУ) – это автоматическое осуществление совокупности воздействий, выбранных для достижения поставленных целей.

2. История развития тау как науки.

В 1765 г. Была изобретена первая система АУ (регулятор), первые АС были детерминированы.

В 1934 г. Была создана Комиссия при Презид. АН СССР, далее была преобразована в Институт автоматики и телемеханики. Всякая СУ состоит из объекта и регулятора, представляющего из себя систему с обратной связью. В 1940-х гг. появилась радиолокационная и импульсная связь. Сначала все системы рассматривались как линейные, затем возникла теория нелинейных СУ; возникла общая ТУ: «Управляй всем, что управляется, а что не управляется – сделай управляемым».

Возникла теория оптимального управления.

Были и существуют аналитические, алгоритмические и смешанные методы.

3. Классификация сау. Автоматические системы

АИ

САУ СНС

ОС

ЗСАУ РСАУ ИСНС ПСНС БСНС

САЖУ

С о-е о-ся

Ccтаб. СС ЭР О С С

С Н Н

Н С С

СПрУ С

CAУ – сист. АУ

СНС – самонастр. системы

АИ – априорная (доопытная инф-ция)

Есть АИСАУ;нет АИСНС

СНС – система, использующая рабочую информацию

ЗСАУ – замкнутая САУ

РСАУ – разомкнутая САУ

САЖУ – система автоматического жёсткого управления

Сстаб. – система стабилизации

СПрУ – система программного управления

СС – следящие системы (выходная величина меняется по произвольному закону)

СНС : отсутствует априорная информация

ИСНС – игровые СНС (обязательный выигрыш одной системы и проигрыш другой)

ПСНС – поисковые СНС (используются различные методы автоматического поиска),

например: экстрем. регуляторы.

- скорость проходки при бурении

- давление

Характеристика нестабильна, может перемещаться параллельно самой себе.

Режим поиска, режим захвата, режим рыскания.

Признаки классификации:

1. линейные, нелинейные

2. непрерывные, импульсные

3. оптимальные, неоптимальные

Пример системы стабилизации на примере стабилизатора напряжения

Управление без регулятора:

Управление с регулятором:

Подберём так, чтобы

, где

и называетсястатизмом.