4. Классификация систем управления
Здесь V– некоторая цель управления. F – возмущения, y – полезная работа.
По структуре входного сигнала V.
V(t)=const – система стабилизации.
V(t) – известная функция – система программного регулирования.
V(t) – неизвестная функция, но измеряемая в любой момент времени – следящая система.
По характеру сигнала в контуре управления.
Все сигналы аналоговые – система называется аналоговой, непрерывной или обыкновенной.
Хотя бы один сигнал дискретный – дискретная система. Под дискретным понимают импульсный и (или) цифровой сигнал. При рассмотрении таких сигналов пренебрегают шагом квантования по амплитуде, принимая цифровой сигнал за импульсный длительностью, равной периоду квантования. Использование дискретной модели сопряжено с несколькими особенностями: все САУ на выходе имеют аналоговый сигнал у(t), обусловленный аналоговыми объектами. Это приводит к тому, что приходится определять дискретную модель аналоговых элементов систем.
По свойствам оператора системы.
,
где O – оператор .
Линейный. Систем, описываемых строго линейным оператором, не существует. Линейные операторы приближенно описывают динамические свойства системы.
Нелинейный. Позволяет более полно отразить свойства системы. Для аналоговой системы в качестве нелинейного оператора может служить дифференциальный оператор(в форме дифференциального уравнения). При выборе структуры оператора используются разнообразные упрощения описания системы. Наиболее предпочтительным упрощением является линеаризация оператора – замена нелинейного оператора линейным, эквивалентным в основных параметрах исходному. В результате линеаризации появляется линейная система, а породившую их нелинейную систему называют линеаризуемой. Следует учитывать, что не все системы можно линеаризовать полностью (или даже частично).
В классе линейных систем выделяют:
Непрерывно линейная система – обыкновенная система.
Дискретно линейная система – цифровая или импульсная. Это класс особых систем.
Системы с линейными характеристиками, меняющимися во времени – линейные нестационарные системы. Они описываются дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами.
Системы с распределенными параметрами.
По свойствам сигналов F и V.
Детерминированные функции – детерминированная система.
Случайные функции – стохастическая система.
Иногда случайными являются параметры системы – система со случайными параметрами.