25

Основы теории управления

Тема 3. Системы автоматического управления

Моя временная функция неожиданно оступилась и рухнула в трещину, а частотная функция рванула на бесконечность в нецензурном формате. На этой же математике преобразования меня и вытаскивали. Чем ближе к поверхности, тем литературней формат. Надо бы заняться теорией кризисных ситуаций.

Валерий Самойлин. Геофизик, радиоинженер, альпинист. ХХ в.

Единственный способ противостоять природе, основательно познать ее.

Джон Локк. 1693 г.

Содержание

Введение.

1. Структура и функциональные компоненты САУ. Основные компоненты САУ. Укрупненная схема системы управления. Управление сложными системами. Локальные задачи управления. Многоканальное управление. Регуляторы и задающие блоки. Специальные блоки систем управления.

2. Математическая модель объекта управления. Система линейных уравнений объекта. Передаточная функция системы. Типовые звенья САУ. Типовые входные воздействия.

3. Временные характеристики САУ. Понятие временных характеристик. Экспериментальное определение временных параметров. Физическая реализуемость.

4. Частотные характеристики САУ. Понятие частотных характеристик. Годограф. Логарифмические частотные характеристики.

5. Характеристики элементарных звеньев систем. Безинерционное (пропорциональное, усилительное) звено, Апериодическое инерционное звено первого порядка. Интегрирующее (астатическое) звено. Интегрирующее звено с замедлением. Идеальное дифференцирующее звено. Дифференцирующее звено с замедлением. Апериодическое звено второго порядка. Колебательное звено.

6. Построение моделей вход-выход. Простейшие соединения блоков. Передаточные функции систем управления.

Введение

Управление объектом с помощью технических средств без участия человека называется автоматическим управлением. Теория автоматического управления (ТАУ) это наука, которая изучает процессы управления и проектирования систем автоматического управления, работающих по замкнутому циклу с обратной связью. Совокупность объекта управления и средств автоматического управления называется системой автоматического управления (САУ). Основной задачей автоматического управления является поддержание определенного закона изменения одной или нескольких физических величин в объекте управления.

Основные задачи теории автоматического управления:

• анализ устойчивости, свойств, динамических показателей качества и точности САУ;

• синтез алгоритмов (аналитических выражений), описывающих САУ и обеспечивающих оптимальное качество управления;

• моделирование САУ с использованием компьютеров и универсальных либо специализированных (предметно-ориентированных) прикладных программ;

• проектирование САУ с использованием аппаратных средств вычислительной техники и их программного обеспечения (средств автоматизации программирования и проч.).

Отметим, что проектирование, внедрение и эксплуатация современных САУ подразумевает тесное взаимодействие специалистов различных профилей, и, в первую очередь, технологов, знающих «физические» особенности управляемых процессов; специалистов по автоматическому управлению, обеспечивающих разработку САУ (алгоритмов управления и контроля), и специалистов по средствам автоматизации программирования.