Определение и классификация систем автоматического управления

Система автоматического управления это - комплекс устройств, предназначенных для автоматического изменения одного или нескольких параметров объекта управления с целью установления требуемого режима его работы. САУ всегда содержит минимум два объекта: управляемый объект и управляющий объект.

Классификация систем автоматического управления.

  • а) По принципу действия:
    • 1) разомкнутые;
    • 2) замкнутые (с обратной связью);
    • 3) комбинированные (сочетают регулирование по отклонению с регулированием по внешнему воздействию).
  • б) По цели управления:
    • 1) системы автоматического регулирования (САР) - цель управления состоит в возможно более точном воспроизведении регулируемой переменной y(t) закона изменения задающего воздействия g(t);

САР в зависимости от вида функции g(t) делятся на:

a) системы стабилизации, или системы поддержания постоянства регулируемой величины; в них g(t) = const;

b) следящие системы, в них g(t) изменяется по произвольному, заранее не известному закону; в этих системах регулируемая переменная, как правило, имеет смысл линейного или углового перемещения;

c) системы программного управления - в них g(t) изменяется по произвольному, но известному закону.

Для всех трех типов САР цель управления может быть сформулирована одинаково в терминах ошибки регулирования: она должна быть как можно меньше по абсолютному значению и как можно быстрее затухать;

2) САУ других типов (обычно более сложные), например:

a) адаптивные системы - в них цель управления, характерная для САР, должна достигаться в условиях изменения или априорной неопределенности значений параметров или внешних возмущений из заданного класса, причем недостаток априорной информации об этих факторах восполняется в процессе функционирования системы;

b) оптимальные системы - обеспечивают экстремум некоторого показателя качества;

c) системы терминального управления - обеспечивают достижение за-данного состояния в заданный момент времени.

  • в) По классу уравнений, описывающих систему:
    • 1) линейные и нелинейные САУ. В линейной системе все элементы описываются линейными уравнениями (дифференциальными, алгебраическими и другими). Уравнение линейно, если для него выполняется принцип суперпозиции, предполагающий наличие свойств однородности и аддитивности как по входным воздействиям, так и по начальным условиям.

Как линейные, так и нелинейные системы бывают:

a) стационарные и нестационарные (уравнения с постоянными или зависящими от времени коэффициентами);

b) с сосредоточенными и распределенными параметрами (дифференциальные уравнения обыкновенные и с частными производными);

с) системы с запаздыванием (уравнения с запаздывающим аргументом);

d) дискретные системы (разностные уравнения);

e) статические и динамические системы (алгебраические или дифференциальные, возможно вместе с алгебраическими, уравнения).

  • г) По характеру преобразования переменных в элементах системы:
    • 1) непрерывные системы - в них в каждом i-м звене при непрерывном изменении входной переменной ui(t) выходная yi(t) изменяется также непрерывно;
    • 2) релейные системы - в них хотя бы в одном элементе при непрерывном изменении ui(t) выход yi(t) изменяется скачком;
    • 3) дискретные системы - в их элементах значение выхода yi(t) зависит от значений входа ui(t) в дискретные моменты времени t = kT, k = 1, 2,…; при этом выход дискретного элемента имеет вид последовательности импульсов;

Дискретные системы делятся на:

a) импульсные (в них имеется квантование по времени);

b) цифровые, или системы с ЭВМ (квантование по времени и по уровню).

  • д) По характеру процессов в системе:
    • 1) детерминированные САУ (определенные процессы);
    • 2) стохастические САУ (случайные процессы).
  • е) По числу входных (задающих) и выходных (управляемых) переменных:
    • 1) одномерные (с одним входом и одним выходом);
    • 2) многомерные (со многими входами и (или) выходами) системы;
    • 3) односвязные системы (каждая компонента вектора выходов y(t) зависит только от одной, соответствующей ей, компоненты вектора входов g(t));
    • 4) многосвязные системы (хотя бы одна из компонент y(t) зависит более чем от одной компоненты g(t), либо хотя бы одна компонента g(t) влияет более чем на одну компоненту y(t)).
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Загрузить   След >