- •1. . Классификация систем автоматического управления
- •2. Математические модели сау
- •3.Передаточные функции и структурные схемы систем автоматического управления.
- •4. Методы преобразования структурных схем
- •5. 5.Правила преобразования структурных схем.
- •2. Интегрирующие
- •10. Безынерционное звено
- •15. Оценка устойчивости сау по корням характеристического уравнения
- •16. Критерий Гурвица
- •17. Критерий Михайлова
- •19. Логарифмический критерий Найквиста
1. . Классификация систем автоматического управления
Все системы автоматического управления и регулирования делятся по различным признакам на следующие основные классы.
1 По основным видам уравнений динамики процессов управления:
а) линейные системы;
б) нелинейные системы.
2 В зависимости от коэффициентов уравнений и вида уравнений как линейные, так и нелинейные системы подразделяются
а) системы, описываемые обыкновенными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами;
б) системы, описываемые обыкновенными дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами;
в) системы, описываемые уравнениями в частных производных;
г) системы с запаздыванием, описываемые уравнениями с запаздывающим аргументом.
3 По характеру представления сигналов различают:
а) непрерывные системы;
б) дискретные системы, среди которых выделяют импульсные, релейные, цифровые.
4 По характеру процессов управления:
а) детерминированные системы – системы с определенными переменными и процессами;
б) стохастические системы – системы со случайными переменными и процессами.
5 По характеру функционирования.
В зависимости от того, по какому закону изменяется заданное значение регулируемой величины, системы автоматического управления подразделяются на:
а) системы стабилизации, поддерживающие постоянство регулируемой величины, т.е. yзад(t) = const;
б) системы программного регулирования, в которых заданное значение регулируемой величины изменяется по определенной заранее временной программе;
в) следящие системы, в которых заданное значение регулируемой величины изменяется в соответствии с состоянием некоторого заданного вектора переменных во времени;
г) системы оптимального управления, в которых показатель эффективности зависит не только от текущих значений координат, как в экстремальном регулировании, но также от характера их изменения в прошлом, настоящем и будущем, и выражается некоторым функционалом. Нахождение оптимального управления предполагает решение достаточно сложной математической задачи соответствующими методами, кроме того органической составной частью системы является компьютер;
д) адаптивные системы, в которых автоматически изменяются значения yзад , собственные параметры или структура при непредвиденных изменениях внешних условий на основании анализа состояния или поведения системы так, чтобы сохранялось заданное качество ее работы. Системы с изменением заданного значения регулируемой величины называют экстремальными, с изменением параметров – самонастраивающимися, с изменением структуры – самоорганизующимися.
2. Математические модели сау
Математические модели САУ могут исследоваться аналитическими и численными методами, а также с помощью АВМ и ЦВМ. Аналитические методы наиболее эффективны, когда САУ описывается системой линейных дифференциальных уравнений. Но часто они описываются более сложными нелинейными дифференциальными уравнениями. Математическое описание автоматической системы управления – это описание процессов, протекающих в системе на языке математики. Моделирование САУ - это один из основных методов исследования САУ. Моделирование - исследование некоторого процесса с помощью модели. Модель данного процесса- некоторый другой процесс, имеющий с данным общие свойства. Для исследования САУ физическое и математическое моделирование. При физическом моделировании процессы в модели и оригинале имеют одинаковую физическую природу. Теоретическая база физического моделирования- теория подобия, позволяющая пересчитать количественные характеристики, полученные при изучении модели, в количественные характеристики оригинала. - физическое моделирование наиболее полно воспроизводит свойства оригинала, которые не могут быть в полной мере учтены при теоретическом исследовании. - при физическом моделировании для каждой конкретной системы необходимо создать свою модель.