1.4.5. Классификация по свойствам объекта управления и регулятора

1.4.5.1. Стационарные САУ – в процессе функционирования таких систем параметры ОУ и Р не изменяются. Такие САУ описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами.

1.4.5.2. Нестационарные САУ – в процессе функционирования таких систем параметры ОУ и Р изменяются. Такие САУ описываются линейными дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами.

1.4.5.3. Системы управления с распределенными параметрами – описываются дифференциальными уравнениями в частных производных.

1.4.6. Классификация по идеализации математического описания

1.4.6.1. Линейные САУ. К ним относятся три типа вышеперечисленных систем, а также линейные САУ с запаздыванием (хотя бы одно из звеньев системы обладает чисто временным запаздыванием) и линейные импульсные системы (описываются линейными разностными уравнениями).

1.4.6.2. Нелинейные САУ – такие, в которых хотя бы в одном звене нарушается линейность статической характеристики или имеет место любое другое нарушение линейности уравнений динамики звена (произведение переменных или их производных, корень, квадрат или более высокая степень переменных и их производных и т.д.).

1.4.7. Классификация по количеству регулируемых величин

1.4.7.1. Одномерные САУ – системы, в которых производится регулирование одной выходной величины.

1.4.7.2. Многомерные САУ – системы, в которых производится регулирование двух и более выходных величин.

1.4.8. Классификация по свойствам в установившемся режиме (величине ошибки регулирования)

1.4.8.1. Статическая САУ – такая, в которой постоянное внешнее воздействие создает неизменную статическую ошибку в установившемся режиме.

1.4.8.2. Астатическая САУ – такая, в которой внешнее воздействие не создает статическую ошибку в установившемся режиме.

1.5. Типовая функциональная схема сау

Система управления любой физической природы состоит из следующих основных элементов (рис. 1.23).

Задающее устройство (ЗУ) 1 – предназначено для установления желаемого значения выходной величины. Чаще всего это преобразующее устройство (преобразователь), которое изменяет физическую природу входного сигнала для возможности его использования в самой системе управления.

Элементы сравнения 2, 4. Элемент 2 определяет отклонение выходной величины от задающего значения и создает сигнал ошибки регулирования.

Рисунок 1.23

Регулятор (Р) может состоять из нескольких звеньев. На приведенной функциональной схеме это элементы 3, 4, 5, 6, 8.

Корректирующие устройства (КУ) 3, 8 повышают устойчивость и улучшают динамические свойства САУ. В зависимости от способов включения их разделяют на последовательные КУ (3) и КУ местной обратной связи (8).

Усилительное устройство 5 предназначено для усиления мощности сигналов в регуляторе. Широко используются электронные, магнитные, пневматические и гидравлические усилители.

Исполнительное устройство (ИУ) 6 служит для непосредственного воздействия (часто через механические передачи) на объект управления 7.

Так, на рисунке 1.24 исполнительным устройством является электрический двигатель, который через механическую передачу (система барабан – трос) приводит в движение руль поворота водного или воздушного судна.

Рисунок 1.24