48

1. Наз-ние, состав и стр-ра САУ.

Прост-ая стр-ная схема разомкн.сис-мы:

вх выход

g у

из

f(t) – возмущающее воздействие

Объект упр-ния м/б природный или техн. объект (простое техн. устр-во или техн. комплекс).

Основной принцип автоматиз-ого упр-ния – в каждый момент t анализ-ся y(t) и срав-ся с требуемым знач. И на основании сравнения делается вывод о режиме дальнейшего упр-ния.

Основная задача – поддерживать y(t) или достичь его.

Min элементы-система регулир-ия.

u¹ y¹

u² y²

u^s y^m

g¹ g² g^k

Часть пар-ов измеряется, часть не измеряется

у - подмножество х

n m

Если n=m, то объект- полностью наблюдаемый.

, х- выходные сигналы.

-управляющие воздействия (сигналы управление).

- управляемые внеш. возд-ие (контролируемые внеш. возд-ия).

- внешние неконтролируемые возд-ия (помехи; изменения нагрузки на объект).

Если кол-во управляющих коордикат вектора достаточно, чтобы задать любое состояние вектора (из возможных), то объект наз. полностью управляемым.

Простые ОУ имеют 1 координату: m=n=S=1

Такой ОУ наз. одноконтурныем. Если координат больше, то это многоконтурный ОУ.

ОУ: 1. устойчивые-тот, в кот-ом после прекращения кратковременно возд-ие на него с теч. времени возвращается стабил. исход. состояние, сущ-ие доо возд-ие (или близкое к нему).

1. неустойчивый – процесс, инициированный вход. возд-ием, продолж-ся, усиливается, развивается.

Если возвращения в исход. состояние нет, а процесс фиксируется, то объект наз. безразличным.

Объекты, потенциально устойчивые, наз. объектами с самовырав-ие. Неустойч. объекты- без самовырав-ие.

2. Сигналы в системах автоматического управления.

Описать или задать СУ-это означает установить взаимосвязь м/у и

можно определить:

1. статически ф-ия (табл., формулы, описыв. стабил. состояние и у)

2. динамическое описание:

а) если вх. возд-ие явл-ся гармонич. сигналами, то тоже будет гармонич. сигналом и тогда ф-ия м/б без пар-ов времени(амплитуда, частота, фаза). Такое возможно только для лин. СУ.

б) приходится выполнять временное описание, тогда

Справедливо и для лин., и для нелин. СУ.

скорость изм-ия вых. пар-ов

Описание системы в дифф. Ур-иях в нормальной форме Коши. Если Ур-ие лин. либо с помощью аппроксимаций сводится к ним, то ОУ явл-ся лин. В противном случае ОУ- нлин. Вся нелин САУ приводит к более сложному синтезу и анализу. В реальности все объекты-нелинейны.

3. Основные принципы управления и требования к сау.

1. СУ м/ построена лишь для управл-ого и наблюд-ого объекта

2. САУ д/б устойчивой даже в случае неуст-ого ОУ

3. В системах д/б реализован 1 или неск. принципов управления:

   • разомкн-ое упр-ие; В этом случае вх. сигналы передаются только «слева -направо», а текущее состояние никак не влияет на алгоритм управления (вектор g и u).

   • замкн-ое управление; Сущ. обратная связь м/у объектами и устр-вами упр-ния. Состояние объекта учитыв-ся при выработке возд-ия (в алгоритме упр-ния).

   • комбинированное упр-ние.

Замкнутое упр-ние явл-ся базовым принципом. Разамкн- теоретическим (т.е. имеет меньшую точность; непригодно для неуст. САУ; применимо для неконтролир. ОУ)

Алгоритмы упр-ия:

1. стабилизация- поддержка заданного пар-ра объекта упр-ия в заданных приделах (САР)

2. прогр-ое упр-ние- вых. пар-р должен изм-ся по заданному закону

3. следящее упр-ие- узмерение к-л внешн. пар-ра и изм-ие состояния ОУ в соотв-ии с измеренным пар-ром

(пример: спец. техника военного времени).

4. адаптивное упр-ние- корректировка алгоритма упр-ния объекта не только в зависимости от цели, но и от др. внеш. уловий (самонастройка, самоорг-ция)

САУ- динамич. система позв-щая без участия чела поддерж. пар-ры ОУ в заданных пределах либо изменять их по заранее известн. или неизвестн. з-ну, использ. для этого инфу, получающую о состоянии объекта и внешн. среды, а также источники энергии. САУ- активная динам. система направленного типа.