2. Принципы построения и классификация автоматизированных систем

Объект управления (ОУ) может быть представлен как некторое техническое устройство или как более простая система управления. Самыми простыми являются системы регулирования.

Состояние ОУ является рядом величин, характеризующих как воздействие на ОУ внешней средой управления, так и протекание процессов внутри самого ОУ. Одни из этих величин могут быть изменены (контролируемые), а другие-нет (неконтролируемые).

Величины, характеризующие внешнее влиянияе на ОУ, называются воздействиями.

Управляющее воздействие-воздействие, вырабатываемое управляющим устройством или задаваемое человеком.

Воздействие на ОУ, которое не зависит от системы управления, называется возмущением (возмущающим воздействием).

Возмущения бывают:

• В виде нагрузок

Наличие изменяющейся во времени нагрузки обусловлено работой ОУ. От нагрузки ОУ не может быть защищен.

• В виде помех

Помехи бывают связаны с побочными, нежелательными явлениями. Каждое уменьшение помех в системе улучшает работу ОУ.

Контролируемые величины, характеризующие состояние ОУ, по которым ведется управление, называются регулируемыми (управляющими).

Рис. 1. Воздействия на объект управления

Комментарий к рисунку 1

• Возмущяющие воздействия

- вектор контролируемого возмущения в виде нагрузки

- вектор контролируемого возмущения в виде помех

• Управляющие воздействия

- вектор управляющего воздействия (поступает от регулятора)

• Управляемые величины

- вектор управляемых статических и динамических величин.

3. Режимы обработки оу

Объекты управления рассматриваются в условиях статики и динамики.

• В условиях статики управляющие величины связаны с управляющими и возмущающими воздействиями следующим образом: . При этомпостоянны для отрезка времени.

• В условиях динамики все воздействия зависят от времени: , где-некоторый, в общем случае нелинейный, векторный оператор (динамический оператор).

Объект управления может быть:

• Устойчивым

После кратковременного воздействия с течением времени ОУ вернется в исходное состояние или близкое к нему. (рис.2, левая часть).

• Неустойчивым

По окончании воздействия, как бы мало оно не было, ОУ будет иметь управляющую величину или координату, которая продолжит меняться. (рис.2, центральная часть).

• Нейтральным

По окончании воздействия ОУ установится новое, отличное от первоначального, равновесное состояние, зависящее от произведенного воздействия (рис. 2, правая часть).

Рис. 2. Классификация ОУ

2. Лекция 2

   1. Разомкнтые и замкнутые системы автоматического управления (сау и сау с обратными связями)

В разомкнутых системах управляющее воздействие задается без учета действительного значения управляющей величины, т.е по известным или измеренным возмущениям (рис. Error: Reference source not found).

Рис. 3. Разомкнутая система

Примечение

Уровень жидкости непостредственно не контролируется.

Коментарии к рисунку3:

В замкнутых системах управляющее воздействие формируется непосредственно от управляющей величины.

Рис. 4. Замкнутая система

Коментарии к рисунку4:

2. Принципы регулирования

Различают следующие принципы регулирования (рис. 5):

• по отклонению

=F(v-Y, v).

• по возмущению

=F(v, G).

• комбинированное

=F(v.v-Y, G).

Рис. 5. Схемы регулирования (слева направо): по отклонению, по возмущению, комбинированное.