3)Система управления по воздействиям. Примеры.

Закон управления по воздействиям имеет вид

Система с управлением по воздействиям обладает следующими свойствами:

- система разомкнутая;

- компенсируется влияние (вредное) только измеряемых воздействий;

- ошибка системы зависит от параметров системы;

- системы данного типа обладают более высоким быстродействием по сравнению с системами других типов.

4)Система управления по отклонению. Примеры.

Структурная схема системы совпадает со схемой на рис. 1.1б.

Закон управления по отклонению имеет общий вид

Свойства системы управления, построенной на основе управления по отклонению:

- система замкнутая;

- компенсируется влияние всех воздействий (и измеряемых, и не измеряемых), приложенных к замкнутому контуру.

- при достаточно большом коэффициенте усиления в замкнутом контуре система значительно менее чувствительна к изменениям параметров объекта и УУ;

- быстродействие системы ниже, чем в предыдущем случае, так как компенсация воздействия начинается лишь после того, как возникнет отклонение.

5)Система управления по состоянию. Примеры.

Общий вид закона управления по состоянию

u=U(s₁ ,s₂,... ,s_n)

s₁ ,s₂,... ,s_n - переменные состояния объекта управления.

По своим свойствам системы с управлением по состоянию близки к системам с управлением по отклонению, но за счет использования большей информации обладают более широкими возможностями.

6)Система с комбинированным управлением. Примеры.

Представляют объединение предыдущих принципов, например, управление по отклонению и воздействиям.

Принцип комбинированного управления позволяет придать системе лучшие качественные свойства каждого из комбинируемых принципов.

7)Обобщенная структурная схема сау.

Она включает следующие элементы:

ЗЭ - задающий элемент (формирует желаемый закон изменения управляемой величины y(t) в виде сигнала х(t);СЭ - сравнивающий элемент (определяет отклонение ε = х - у); С – сумматор; УП – усилитель преобразователь; ФЭ - формирующий элемент (формирует управляющее воздействие в соответствии с принятым законом управления); КУ - корректирующее устройство (служит для изменения в целесообразном направлении динамических свойств системы); К~ компенсатор (служит для подавления (компенсации) вредного влияния возмущающего воздействия f на управляемый процесс); ИМ - исполнительный механизм (осуществляет оказание управляющего воздействия на объект управления (ОУ), путем изменения положения регулирующего органа РО; ИП 1, ИП 2 - измерители-преобразователи контуров обратной связи (служат для получения информации о переменных системы и выходной величины); П 3 - измеритель-преобразователь прямой цепи компенсации влияния возмущения.

Рис.1.4

В зависимости от принятого принципа управления в схеме могут отсутствовать соответствующие элементы. Например, при управлении по отклонению будут отсутствовать элементы ИП 1, ИП 3, С.

8)Типовые законы управления. Основные характеристики.

Агрегатирование как способ построения сложных устройств и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования и управления из ограниченного набора унифицированных приборов, блоков, модулей повсеместно применяется в инженерной практике.

В настоящее время промышленностью выпускаются регуляторы, реализующие так называемые типовые законы управления. Наиболее часто используемые регуляторы: П-регулятор, Д-, И-, ПИ-, ПД-, ПИД-.

9)П-регулятор. Пример.

П-регулятор реализует пропорциональный закон управления по отклонению

u=K_pε,

где К_р - коэффициент передачи регулятора (параметр настройки);

ε = x - у - отклонение (рассогласование) системы.

Это наиболее простой закон регулирования. Он применяется, если к САУ предъявляются невысокие качественные требования.

Реакция на единичное ступенчатое воздействие

10)Д-регулятор. Пример.

Д-регулятор реализует дифференциальный закон управления

где Т_д - постоянная времени (параметр настройки).

11)И-регулятор. Пример.

И-регулятор реализует интегральный закон управления

,

где Т_и - время изодрома (параметр настройки).

Д и И законы управления обычно используются в более сложных, комбинированных законах управления.

12)ПИ-регулятор. Пример.

ПИ-регулятор реализует пропорционально-интегральный закон управления

Регуляторы этого типа используются в тех случаях, когда требуется нулевая ошибка САУ при постоянных по величине воздействиях.

Реакция на единичное ступенчатое воздействие

13)ПД-регулятор. Пример.

ПД-регулятор реализует пропорционально-дифференциальный закон управления

ПД-закон управления придает регулятору прогнозирующие свойства, что улучшает качество САУ при изменяющихся во времени воздействиях.

Реакция на единичное ступенчатое воздействие

14)ПИД-регулятор. Пример.

ПИД-регулятор реализует пропорционально-интегрально-дифференциальный закон управления

Этот регулятор обладает наиболее широкими возможностями по сравнению с предыдущими типами автоматических регуляторов. С другой стороны, это и наиболее сложный закон управления по сравнению со всеми предыдущими. Поэтому он требует наиболее тщательной настройки своих параметров под конкретный объект управления.

Реакция на единичное ступенчатое воздействие