5. Основные принципы управ: по задающему воздействию, по возмущающему воздейст, управ по отклонению, комбинированное.

В основе построения систем управления лежат некоторые принципы управления, определяющ, какую текущую информац использует управляющ устройство для формирования необходимого управляющ воздействия.

1)По задающему воздействию. В этой системе использ информация только о цели управления. Для такой системы хар-на разомкнутая цепь воздействий, те управляющ устройство оказывает воздейст на объект управ, но обратное воздейст отсутствует. В связи с этим ее называют разомкнутой системой управ. Достоинство – простота конструктив реализации. Но качественное управ на основе этого принципа возможно только, когда объект управ хорошо изучен и его св-ва, а также возмущ воздействия остаются постоянными.

2)По возмущающему воздействию. Кроме информации о цели управ использ информ о возмущ воздействиях. Одна из задач управляющ устройства – фомирование такого управляющ воздействия, котор скомпенсир бы влияние на объект управ измеренного возмущ воздейст. Этот принцип назыв также принципом компенсации. Реализация принципа требует хорошего знания процессов, происход в ОУ. Кач-во управления выше, тк влияние одного из контролир возмущающ воздействий компенсируется. Система управ дороже из-за затрат на измер возмущ воздейст. Для этой системы хар-но: 1) разомкнут управ (без обрат связи), что означ отсутст информ об управляемом пар-ре (темпер смеси), 2) необходимо точно выбрать канал, по котор может прояв главное возмущ воздейст (измен расхода компонента), 3) этот принцип нельзя использ в системах управ нейтральными и неустойчивыми объектами. Достоинства: 1) быстродействие, 2) возможность полной компенсации выбран возмущ воздейст, 3) отсутствие проблем, связ с устойчивостью. Минусы: 1) учитыв не все возмущ воздейст, а только одно, те не обеспеч высок точность управ, 2) не контролир результат управляющ воздейст, 3) необходима надеж информ о функциональн взаимосвязи между расходом, степенью открытия клапана регулир температурой.

3)По отклонению. Использ информация о цели управ и отклонении текущего знач управляемого пар-ра от заданного знач. Осущ на основе информ о сост объекта управ. Взаимодейст между ОУ и УУ осущ как по цепи прямой связи – от УУ к ОУ, так и по цепи обрат связи – ОУ к УУ. Информ подается по замкнут контуру ( регулирования). Это управ назыв замкнутым или управ с обрат связью. Наличие обратной связи приводит к созд системы, представ собой фильтр, котор должен точно передавать управляющ воздействие и подавлять возмущ воздействие. Выходной величиной объекта и всей системы регулир яв управляемая величина y(τ), зависящ от управляющ воздействия u(τ) и возмущ воздейст d(τ). Одним из входов яв задающее воздейст y_ЗД(τ). Другим – возмущающее d(τ). Разность между заданным и действит значением управляемой величины назыв ошибкой регулирования: ε(τ)= y_ЗД(τ)-у(τ). Задача регулир непрерыв ХТП заключ в опред такого знач управляющ переменной, котор обеспеч равновесие между всеми переменными, влияющ на регулир величину, и поддерж заданное знач последней. В системах с обрат связью управляющ воздейст рассчит в зависимости от рассогласования между действит и заданным значениями управляемой переменной, те вход величиной управ устройства яв ошибка регулирования. Для этого способа хар-но: обрат связь в замкнут системе управ должна быть отрицательной (в ответ на повыш темпер реакц смеси в реакторе управ устройство должно увелич расход хладагента,что приведет к уменьш темп). Положит обрат связь (при повыш темпер в реакторе управ устройство будет уменьш расход хладагента => повыш темпер). Причина возник положит: технич ошибка при созд системы управ, запаздывание в контуре управ. На рис показ графики процесса управ выход температуры с помощью контура управ. А) полож обрат связь вызывает неустойчивость: при возраст темпер tвых регулятор увелич расход пара Fп, что приводит еще к большему росту темпер. Б) Регулятор уменьш расход пара, отрицат обрат связь обеспеч устойчивость. В) процесс колебательного хар-ра. При правильн управ колебания измеряемого сигнала(темпер) должны устойчиво затухать и сходиться к новому установ знач. Достоинства: 1) учитыв все возмущ воздейст, 2) требуется min информации о процессе. Минусы: 1) управ по отклон осущ методом проб и ошибок, 2) присутст запаздывание, посколько учит все возмущ воздейст, 3) при опред сочет ОУ и УУ система с обрат связью может быть неустойчивой.

4)Комбинированное управление. Хар-но использование информации о возмущ воздействии, задающ воздействии и управляемом пар-ре. Имеют более высок кач-во управ, чем системы, работ по отклон, тк информ о знач возмущ воздейст позволяет устройству управ работать с некотор предвидением, те компенсир основное внеш возмущ воздейст, вызыв наруш номинальн режима, раньше, чем появ достаточно больш отклон текущ знач пар-ра (темпер) от заданного. Система облад точностью и быстродействием.

6. Классификация систем управ: по хар-ру измен задающ воздейст (системы стабилизац, программные,следящие), по числу контуров, по числу управляемых пар-ров, по хар-ру управ воздейст, по энергетич признакам, по мат описанию.

1) По хар-ру измен задающ воздейст. САР с обрат связью подразд на: автоматич стабилизации, программного регулир и следящ системы. В сист автоматич стабилизац задающ воздейст предст постоянную величину. Область примен: непрерыв ХТП, в котор управляем пар-р нужно поддерж на заданном постоян знач. В системах программн регулир задающ воздейст яв известной функцией времени. Такие системы оснащены программн задатчиками, формир задающ воздейст, изменяющееся во времени. Обл примен: управление периодич ХТП. В следящ системе задающ воздейст- неизвест заранее функция времени, связ с внеш по отнош к системе управ пар-ром, котор может изменяться случайн образом. Обл примен: управ одним техн пар-ром (ведомым), находящ в зависим от знач др техн пар-ра (ведущего), измен произвольно (управ расходом воздуха, подав в горелку, в зависим от расхода топлива). По способу организации процессы: непрерывные, периодич и циклические. Непрерыв – стационарны, те пар-ры процесса в кажд точке техн аппарата неизменны во времени. Их основн задача – стабилизация техн пар-ров. Для периодич хар-но измен во времени пар-ров в техн аппарате у целом или каких-либо его частях (нестационар). Задача- измен техн пар-ров в соотв с заранее заданной программой или в зависим от текущ сост какого-то др процесса. Циклич – переменные, хар-щие состояние процесса, периодич измен (регенератив теплообмен: насадка поочередно контактир с горяч и холод потоками, передавая теплоту от одного потока к др).

2) По числу контуров. Одноконтурная система управ – замкнут система управ с одной регулир величиной, имеющ одну главную обрат связь. Многоконтур – замкнут сист управ, имеющ помимо одного контура главной обрат связи другие главн обрат связи (или местные обрат связи).

3) По числу управляем величин. Одномерные системы управ имеют одно управляем величину, многомерн – несколько. Многомерн: несвязанного управления и системы связ управ. Системы несвяз управ делятся на зависимые и независимые. В зависимых процессы управ различ управляем пар-рами нельзя рассматрив изолированно друг от друга, тк на измен одной из управляем величин влияют измен др. Неизолир- наоборот. Обл примен несвяз: для объектов управ, в котор практич отсутст взаимн влияние управляем пар-ров. Системы связ управ использ многоконтур САУ.

3) По хар-ру управ воздействий. Непрерывные и дискретные (прерывистые). Управ назыв непрерыв, если котроллер непрерывно измен управ воздейст в зависимости от измен задающ воздейст и управляем величины. Дискретным, если контроллер вырабат управ воздейст, принимающее одно из нескольких возможных знач. Системы дискрет управ подразд на импульсные и релейные. В импульс размыкание цепи выполн принудительно и периодически специальн прерыв устройством. Они содерж импульсн эл-ты, способ преобразовывать непрерывное измен входн величины в дискрет импульсн выходн величину. В релейных сист размык и замык цепи воздействий выполн одним из эл-тов системы при непрерыв значении входного воздейст.

4) По энергетич признакам. Системы, в котор первич измерит преобразователь воздейст непосредст на измен полож РО (регулир органа), назыв системами прямого управления, а регуляторы – регуляторами прямого действия. В них энергия для перемещ РО поступает непосредст из объекта управ через первич измерит преобразователь. В системах непрямого управ для перемещ РО примен вспомогат устройства, работ от внешних источников энергии.

5) По мат описанию. САУ делят на линейные и нелинейные в зависим от того, какие в основе мат модели лежат ур-ния. Далее линейн и нелинейн сист могут быть непрерыв, дискрет, дискрет –непрерыв. Непреры опис дифферн ур-ниями, дискрет – дифференц – разностными, дискрет-непрерв – обоими. Кажд из 3 классов подразд на подклассы: 1)стационар сист с сосредоточен пар-рами, 2)стационар с сосредоточ и распределен пар-ми,3)нестационар с сосредоточ, 4)нестац с сосредоточ и распред. Также могут быть раздел на детерменированные и стохастические. Если воздейст, прилож к системе, и пар-ры модели яв постоянными или детерминир фннкциями переменных состояния и времени, мат модель системы наз детерминир. Если воздейст и пар-ры модели яв случайными ф-циями или случ величинами, - стохастическая.