1 Одноконтурная аср. Принципы управления

Принцип регулирования по отклонению регулируемой координаты от заданного значения (принцип регулирования по обратной связи). Обратной связью называют соединение выхода объекта со входом. Системы, построенные по этому принципу, являются замкнутыми.

Принцип регулирования по возмущению. Если предположить, что Y однозначно зависит только от Z, то, изменяя и компенсируя это возмущение на входе в объект регулятором, добьемся заданного значения регулируемой координатой.

Однако на практике существует ряд случайных возмущений (уменьшение внутренних сечений трубопроводов за счет отложений, температурный режим работы аппарата зимой и летом и т.д.), которые вызывают отклонения регулируемой координаты от заданного значения.

Комбинированные системы регулирования - системы сочетают оба рассмотренных принципа. Среди всех возмущающих воздействий выбирают основное и по принципу регулирования по возмущению регулятором (1) компенсируются на входе в объект. Оставшееся возмущение, вызывающее отклонение Y от Y₀, компенсируются регулятором (2) по принципу регулирования по отклонению.

2 Классификация систем автоматического управления

1) По способу задания задающегося воздействия: система стабилизации (заданное у₀ является постоянной величиной); программная система (заданное у₀ изменяется по специальной программе); следящая система (заданное у₀ изменяется в зависимости от изменения какого то параметра).

2) По величине статической ошибки: статические системы (имеют статическую ошибку) у_ст= |(y_уст – у₀)| у₀ – заданное значение регулируемого параметра}; астатические системы (статическая ошибка = 0).

3) По характеру использованных сигналов: аналоговые системы (используют аналоговые сигналы); дискретная система (дискретные сигналы).

4) По количеству управляемых величин: одномерные (1 управляемая величина); многомерные (2 и более управляемые величины).

5) По выполняемым функциям (по способу преобразования сигнала): линейные; нелинейные.

3 Переходная характеристика объекта регулирования. Снятие кривой разгона. Импульсная переходная функция.

1) Единичное ступенчатое воздействие Описывается единичной, ступенчатой функцией Хевисайдо: х(t) = 1(t) 0, при t < 0

1, при t ≥ 0

Мгновенное включение и выключение потребителей энергии в САР напряжения генератора.

2) Единичное импульсное воздействие. Описывается функцией Δf(t) Деракта:

δ(t) = 1’(t) 0, при t ≠ 0

∞, при t = 0

Она обладает тем свойством, что ее площадь равна 1. Дельта-функция сообщает системе конечную порцию энергии.

Кратковременный порыв ветра на летательный аппарат в системе управления его движения.

Переходная функция - Функция, определяющая реакцию системы на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях. Система это: объект + регулятор. Различают: по задающему воздействию h(t) (графическое изображение называют переходной характеристикой) и по возмущающему воздействию h_f(t). Переходные характеристики для устойчивых (1 и 2) и неустойчивых (3) систем.

h(t) определяет закон по которому происходит переход в системы с одного положения устойчивого равновесия в др.

Импульсная переходная функция - Функция, определяющая реакцию системы на единичное импульсное воздействие при нулевых начальных условиях. Различают: по задающему воздействию ω(t) (графическое изображение называют импульсной переходной характеристикой) и по возмущающему воздействию ω_f(t).

По физическому смыслу ω(t) характеризуют собственное движение системы, вызванное единичным импульсом:

Между h(t) и ω(t) существует связь т.к. h(t) – это реакция на h(t)→1(t), а ω(t) – это есть реакция на первую производную от единицы ω(t)→δ(t) = 1’(t), то:

ω(t) = h’(t)

Кривая разгона (без регулятора) – реакция объекта на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях. Получают экспериментально, путем постановки спец. эксперимента на объекте или по режимным местам в период запуска или перезапуска объекта регулирования или на основе статистической обработки результатов длительного наблюдения за поведением объекта.