1. Понятие управления. Автоматическое и автоматизированное управление. Классификация систем автоматического управления (сау).

Управление – более общий термин, чем регулирование, стабилизация, слежение, ориентация, наведение.

Система автоматического управления может решать любую из этих задач, но также может решать и совокупность такого рода задач и иметь различные дополнительные функции.

Объект управления- объект которым управляют с помощью каких либо воздействий.

3 вида управления: жесткое, регулирование, настройка.

А) наиболее простые функции управления (включение выключение)

В) управляющие сигналы, действии на объект не определены

Регулируемая величина – величина значение которой требуется поддерживать постоянно или изменять надлежащим образом

2. Функциональные схемы сау: разомкнутые и замкнутые сау. Обратная связь и ее типы.

где: ЗВ – задающее воздействие

СК – система компенсации

r, f – внешнее воздействие

u – управляющее воздействие

y – выходное воздействие

Если возможности конечны, то система разомкнута по внешнему возмущению.

Обратная связь – связь звеньев, которая передает информацию об управляемом объекте.

Отрицательная Обратная Связь – сигнал с выхода вычитается из сигнала на входе (находится в противофазе). Положительная Обратная Связь – сигнал с выхода суммируется с сигналом на входе (находится в такой же фазе). Замкнутая система –система в которой выход обычного управления подается на вход управляющего устройства. Обратная связь - зависимость y от текущего воздействия на ОУ и на его состояния обусловленного предыдущими воздействиями на объект. ОС- естественная или искусственно организованная. Для последовательных корректирующих устройств можно отметить три вида отрицательных обратных связей:

1. обратные связи, подавляющие высокие частоты (аналоги ПИ-звена)

2. обратные связи, подавляющие низкие частоты (аналоги ПД-звена)

3. обратные связи, подавляющие средние частоты (аналоги ПИД-звена)

Обратные связи могут быть положительными и отрицательными, гибкими и жесткими.

Гибкая связь.

3. Структурные схемы систем и их эквивалентные преобразования.

Структурной схемой системы управления называют графическое представление ее математической модели в виде соединений звеньев, с указанием входных и выходных переменных.

Последовательное соединение звеньев, при котором передаточные функции отдельных звеньев перемножаются.

Параллельное соединение звеньев, при котором передаточные функции отдельных звеньев складываются.

Обратное соединение, или звено, охваченное обратной связью. - передаточная функция разомкнутой цепи.

С учетом сумматора будет передаточная функция контура , где - передаточная функция сумматора по входу ОС.

Передаточная функция при обратном соединении будет равна

Перенос сумматора. При переносе сумматора по ходу сигнала добавляется звено с передаточной функцией, равной передаточной функции звена, через которое переносится звено. При переносе сумматора против хода сигнала добавляется звено с передаточной функцией, равной обратной передаточной функции звена, через которое переносится сумматор.

При переносе сумматора участок цепи, через который переносится сумматор, становится неэквивалентным. Поэтому при преобразовании структурных схем нельзя переносить сумматор через точку съема сигнала.

Перенос узла. При переносе узла по ходу сигнала добавляется звено с передаточной функцией, равной обратной передаточной функции звена, через которое переносится узел. При переносе узла против хода сигнала добавляется звено с передаточной функцией, равной передаточной функции звена, через которое переносится узел.

Перестановка сумматоров. Сумматоры можно переставлять местами и объединять. Перестановка двух сумматоров соответствует переносу одного сумматора через другой и подчиняется правилу переноса сумматоров через звено. Если сумматор переносится через другой вдоль входа со знаком плюс, добавляется звено с передаточной функцией 1, то есть ничего не добавляется. Если сумматор переносится через другой вдоль входа со знаком минус, то добавляется звено со знаком –1, то есть знак по входу меняется на обратный.

Перестановка узлов. Узлы можно переставлять местами и объединять.

Примечание.

Все рассмотренные преобразования корректны, когда переменные и передаточные функции представлены в изображениях Лапласа. В том случае, когда переменные представлены как функции времени и соответственно передаточные функции в операторной форме, преобразования связанные с переносом сумматора через звено против хода сигнала и по ходу сигнала, справедливы, если существует обратный оператор звена, через который переносится сумматор или узел, то есть если в случае переноса сумматора и в случае переноса узла.