Любая САУ, вне зависимости от того, какую конкретную задачу выполняет, из каких объектов управления и элементов состоит, может быть представлена следующей функциональной схемой.
 | |||
| |||
|
 | |||||
 | |||||
 | |||||
F6 F5
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
| |||||||
|
1 – объект управления, основной элемент САУ. Это любое техническое устройство и т.д. (см. выше), требуемый режим работы которого должна поддерживать САУ.
- регулируемая величина. Если скалярная величина, то САУ – одномерная, если это вектор, то САУ – многомерная.
Все остальные элементы САУ образуют регулятор.
2- измерительное устройство (чувствительный элемент, датчик) предназначается для измерения регулируемых параметров и преобразования их в сигналы, удобные для дальнейшего использования в процессе управления. Чувствительный элемент должен удовлетворять определенному классу точности.
3. Задающее устройство – вырабатывает сигнал, пропорциональный заданному значению регулируемой величины. Сигналы на выходе элементов 3 и 2 должны быть одинаковой физической природы.
- Если X(t) = const, то это – система стабилизации.
- Если X(t) является заранее известной функцией, то это – система программного управления
- Если X(t) - неизвестная функция, то это – следящая система
- Адаптивные системы - системы, которые подстраиваются под изменение каких-то параметров.
- Системы экстремального регулирования – системы, которые должны обеспечивать экстремум выходной величины.
4. Сравнивающее устройство - сравнивает заданное и действительное значения регулируемой величины и формирует сигнал рассогласования 
.
5. Управляющее устройство формирует закон управления, то есть реализует различные математические операции с 
.
то это – пропорциональный регулятор 
то это – интегрирующий регулятор 
то это – дифференцирующий регулятор 
Возможны комбинации регуляторов ПИ, ПД, ИД. ПИД.
6. Исполнительное устройство – преобразовывает сигнал управления в перемещение регулирующего органа.
7. Местная обратная связь.
F1, …, Fi – нежелательные воздействия, которые называются возмущающими воздействиями. СУ должна быть организована таким образом чтобы, несмотря на возмущения, она бы справлялась с задачами управления.
Лекция 2
Работа САУ
Под действием управляющего и возмущающих воздействий в САУ возникают динамические процессы, т.е. процессы, протекающие во времени. Управляющие воздействия являются детерминированными величинами т.е. их поведение заранее известно.
F(t) – случайные величины, они подчиняются законам математической статистики.
Режим работы, когда Y(t) постоянен и практически не изменяется – это номинальный режим (установившийся режим или статика).
Динамический режим или динамика.
В динамическом режиме происходит изменение во времени регулируемой величины, поэтому динамический режим описывается дифференциальными уравнениями.
На установившемся режиме Y(t)=const, поэтому уравнения статики - алгебраические уравнения.
Для того, чтобы из уравнений динамики получить уравнения статики, надо все производные в дифференциальных уравнениях приравнять к нулю.
По поведению системы на установившемся режиме различаются:
Статические системы.
Статические системы – это такие системы, у которых регулируемая величина зависит от нагрузки.
- статизм системы
Особенностью статистических систем является то, что они всегда работают со статической ошибкой. Статическая ошибка является принципом работы статической системы. В статической системе нет интегрирующих элементов.
|
Астатические системы.
Это такие системы, у которых установившееся значение регулируемой величины не зависит от нагрузки.
|
уст всегда равна 0. (при X(t)=1)
Особенности астатических систем, работающих в режиме стабилизации (когда Yуст. = const), является то, что при скачкообразном Xзад статистическая ошибка 
уст = Xзад – Yуст = 0
Особенностью астатических систем является наличие в них интегрирующих элементов, т.е. таких элементов, у которых выходная величина является интегралом от входной величины.
|
Лекция 3