Фундаментальные принципы управления
 |
К фундаментальным принципам управления относятся принцип разомкнутого управления; принцип компенсации; принцип замкнутого управления.
Принцип разомкнутого управления представлен на рис. 1.6.
ДП – датчик программы, ИУ – исполнительное устройство. В этом случае управление идёт по разомкнутому циклу. Достоинство – простота.
Недостаток – большая величина ошибки при воздействии помех на систему.
 |
На рис. 1.7 показан принцип компенсации. Определенное возмущение в ИКУ (измерительно-корректирующем устройстве) измеряется, и вырабатывается корректирующее воздействие на ОУ, которое компенсирует отклонение, вызванное возмущением.
По сравнению с принципом разомкнутого управления точность САУ увеличивается. Недостаток этого принципа – система реагирует только на измеряемое возмущение. Этот принцип является принципом управления по возмущению.
 |
Принцип замкнутого управления представлен на рис.1.8.
Принцип замкнутого управления отличается тем, что как бы не изменялось отклонение, всегда появляется сигнал, препятствующий этому отклонению.
На входе ИУ формируется вектор сигнала ошибки (рассогласования между требуемой и действительной величинами) 
( 
= 
– 
). ИКУ выполняет функцию коррекции и может отсутствовать.
САР, как динамическая система, представляет собой систему регулирования, которая стремится сохранить ошибку в заданных пределах путем сравнения между собой заданной и действительной координат и использования получаемых при этом сигналов для управления источником энергии.
Отклонение – разность между действительным значением выходной переменной величины в текущий и в начальный моменты времени (рис. 1.9). Заштрихованная область на рис. 1.9 – ошибка регулирования.
Если с течением времени ошибка в установившемся режиме на выходе системы больше нуля, то говорят, что данная система – статическая.
У астатической системы установившееся значение x(t) стремиться к нулю. Система может рассматриваться как статическая или астатическая и по отношению к возмущению, и по управляющему воздействию. Возможны системы астатические по управляющему воздействию и статические по возмущению. При проектировании желательно стремиться, чтобы системы были астатическими.
Типовые схемы САР
|
|
|
|
|
|
λ(t) (t) 
r(t) y(t)
 |
2 4
1- датчик программы; 2, 4 – элементы сравнения (сравнивающие устройства)
х2
х1 х= х1 – х2;
3 – преобразующее устройство;
5,8 – корректирующие устройства, соответственно последовательного и параллельного вида (для придания нужных динамических свойств);
6 – усилитель; 7 – исполнительное устройство;
9 – ОУ; 10 – измерительное устройство;
11 – элемент главной обратной связи.
Элемент с выхода 7 на сравнительное устройство есть внутренняя (местная) обратная связь.
САР делят на:
- системы прямого и непрямого регулирования;
- одноконтурные и многоконтурные.
Если кроме главной ОС имеется ещё и местная, то говорят о многоконтурной САР.
САР – одномерная, если управление по одной выходной координате;
САР – многомерная (несколько координат).
Многомерные системы делятся на взаимные и невзаимные системы.
Взаимные системы – системы, в которых существуют взаимные связи между петлями регулирования отдельных величин. Эти связи преднамеренные.
Классификация САУ:
- по виду уравнений динамики в процессах управления;
- по характеру формирования сигналов управления;
- по характеру процессов управления;
- по характеру функционирования.
Первые три составляющих позволяют правильно выбрать математический признак.
По виду уравнений динамики САУ делятся:
На линейные (обыкновенные и особые) и нелинейные. В линейных системах все элементы обладают линейными статистическими характеристиками. В определённых пределах многие САУ можно считать линейными.
Обыкновенные системы – стационарные с сосредоточенными параметрами и описываются линейными динамическими уравнениями.
Особые – стационарные системы, которые содержат элементы с сосредоточенными и распределенными параметрами.
Нестационарные – описываются динамическими уравнениями с переменными коэффициентами и уравнениями с частотными производными.
Нелинейные системы – хотя бы один из элементов, блоков, узлов и т.д. имеет нелинейную статистическую характеристику.
Нелинейные системы – описываются и динамическими уравнениями.
По принципу формирования сигналов САУ делятся на непрерывные и прерывистые. Прерывистые делятся на импульсные, цифровые, релейные.
По характеру процессов управления:
- с детерминированным процессом управления;
- со стохастическим процессом управления.
По характеру функционирования различают:
- обычные;
- терминальные;
- адаптивные.
Обычные – 1) стабилизация;
2) программное регулирование;
3) следящее регулирование.
Адаптивные САУ в процессе работы могут менять свой алгоритм.
Это система экстремального регулирования; система оптимального регулирования; система самообучающаяся, система самоорганизующаяся
Терминальные – изменяют режим работы в определенные моменты времени.
Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 591;