Введение. Виды систем автоматического управления (сау)

В процессе управления выделяют два элемента:

1) объект управления

2) система управления (субъект)

Объект управления – некий элемент, состояние которого нас интересует, и на который мы можем целенаправленно воздействовать, изменяя его состояние.

Система управления (субъект) – источник сигналов и целей, реализуемых в объекте управления. Сигналы и цели могут зависеть как от внутренних потребностей системы, так и под влиянием среды.

Управление – процесс целенаправленного изменения состояния объекта.

Объект – все то, о чем могут быть собраны сведения.

Y = F(X, U, E) – модель объекта управления.

Х – входное воздействие, указывающее на желаемое состояние.

Y – реальные значения (состояния) объекта.

U – управляющее воздействие, которое предназначено для целенаправленного изменения состояния.

Е – помеха (неконтролируемое влияние внешней среды).

Классификация систем управления.

1. По принципу управления:

а) разомкнутое

Условия применимости:

- наличие достаточной модели объекта управления;

- неизменность свойств объекта управления в процессе работы;

- незначительность или полное отсутствие помех.

Информация о состоянии среды и объекта не используется.

б) замкнутое

Позволяет обеспечить высокое качество управления в условиях неопределенности относительно свойств объекта управления и помех.

Используется информация о состоянии объекта управления.

в) комбинированное

Лучше применять такую систему, если:

1. есть точное описание системы

2. есть уверенность в постоянстве свойств объекта

3. незначительность или отсутствие помех.

Достоинства:

1. дешевизна

2. проста в реализации

3. надежная

Недостатки:

1. низкая точность

2. ошибка, возникающая в процессе управления всегда неизвестна.

Такая система не знает состояния среду и своего объекта.

Принцип компенсации (управление по возмущению)

Недостатки:

1. необходимо постоянное измерение или априорного задания возмущения

2. информация о состоянии объекта не используется

Регулируемая величина – управляемый параметр.

Задающее воздействие определяет значение к которому должна стремится регулируемая величина.

Возмущающее воздействие - влияет на процесс (объект управления) нежелательным и, в большинстве случаев, непредсказуемым образом.

Воздействие, которое оказывает регулирующий орган на объект управления через исполнительный механизм.

2. По назначению:

1. система автоматической стабилизации – система, в которых задающее воздействие x(t) = const

2. система программного управления – система, в которой сигнал x(t) есть заранее известная функция времени

3. следящая система – система, в которой сигнал x(t) заранее неизвестная функция времени

1. По способу математического описания:

1. линейные

2. нелинейные