7. Структурная схема цифровой следящей системы.

Представлена структурная схема дискретной системы управления аналоговым объектом (объектом управления).

На структурной схеме:

- g(t), f(t), x(t) – задающее воздействие, возмущающее и управляющие воздействия, соответственно;

- T, n – период дискретизации и номер цикла (дискретное время), соответственно;

- ИЭ – импульсные элементы, замыкаются через интервал времени T.

-g(n), x(n) – дискретные значения задающего и управляющего воздействий, соответственно;

АЦП и ЦАП – преобразователи «аналог-цифра» и цифра-аналог»;

- y(t), y(n) – результат управления (результат воздействия на объект управления) в аналоговой и дискретной формах, соответственно.

8. Автоматическая система управления качеством.

Объектом управления является система изготовления некоторой продукции. Для этого необходим некоторый набор исходных компонент (от сырья до сложных входящих в готовую продукцию изделий).

После изготовления изделия поступают в систему контроля качества продукции.

Контролируются несколько параметров изделия. Их набор образует вектор параметров. Например: пусть контролируются размеры стабилизированного источника питания (x₁ x₂), выходное напряжение (u), уровень гармоник выходного сигнала (Δu), потребляемая мощность (P). Тогда вектор Y₄ может быть представлен в форме:

.

Этот вектор сравнивается с эталонным вектором:

.

Аналогично образуются и остальные векторы (Y₁..Y₃).

В результате обработки полученной информации вырабатывается вектор воздействия на объект управления как некоторая функция от этих векторов U=f(Y₁,Y₂,Y₃,Y₄,Y₄₀).

Для формирования вектора U используется информация:

- о состоянии оборудования (вектор Y₁);

- о результатах пооперационного контроля (вектор Y₂);

- о параметрах исходных материалов и комплектующих ((вектор Y₃);

- о результатах измерения параметров изделия, например тип изготавливаемой в данный момент модификации изделия (вектор Y₄).

Отметим, что в систему управления качеством входит системы изготовления и контроля, которые обычно являются системами массового обслуживания . Как будет показано далее СМО – это инерционная система, которая описывается дифференциальных уравнений и может влиять на динамические свойства системы управления.

3) Классификация систем управления

Все системы автоматического управления по различным признакам делятся на следующие основные классы.

1. По основным видам уравнений динамики процессов управления:

• линейные системы;

• нелинейные системы.

В нелинейных системах хотя бы в одном звене нарушается линейность статической характеристики или же имеет место другое нарушение линейности уравнений динамики звена (появление произведения переменных, степени переменной отличной от единицы и т.п.).

В принципе все реальные системы нелинейны. Вопрос заключается в том, допустимо ли считать их линейными при МАЛЫХ изменениях их состояний (координат). Например, уравнение, описывающее движение массы (величиной m) на упругом подвесе (с жесткостью k) при скоростном демпфировании )

.

При наличии в системе многих инерционных элементов она описывается линейным дифференциальным уравнением более высокого порядка

Правая часть уравнения в свою очередь может содержать входное воздействие и его производные.

Теперь предположим, что упругость пружины (k) зависит от ее сжатия, например, что k=k₀+k₁x² (жесткость пружины возрастает по мере ее сжатия). Тогда дифференциальное уравнение становится нелинейным

.

Однако, если перемещения малы и k₁x³<<k₀x, то уравнение прибижонно можно считать линейным.

Если в системе имеется так называемое сухое трение, то дифференциальное принимает вид

Это уравнение нелинейно при сколь угодно малых перемещениях массы.