II. Классификация по характеристикам управления.

1. по принципу управления

2. по принципу управляющего сигнала

3. по свойствам в установившемся режиме

По принципу управления:

САУ по возмущению :

а) разомкнутые

б) замкнутые

Разомкнутые:

Z

U X Y

РУрегулирующие устройства.

Управляющий сигнал x рассчитывается на основе изменений возмущающего сигнала z , при этом управляемая величина y не изменяется.

САУ по отклонению:

Z

U e Y

_

-------------  комбинированная САУ

управляющий сигнал x формируется на основе отклонения (ошибки) между заданным значением U и управляемым значением Y.

Комбинированная САУ (см. выше).

По принципу управляющего сигнала:

а) системы стабилизации системы, в которых управляемая величина стабилизирована на определенном уровне.

U

РУ

ОУ

+

(t)=const

z

U e x y



y=U

б) система программного управления:

U(t)=f(t), когда задающее значение U(t) изменяется по известному закону.

в) следящие системы, когда закон изменения задающего сигнала U(t) заранее неизвестен, а определяется в процессе функционирования системы.

Радар U(t)=f(t) неизвестная.

г) самонастраивающиеся системы (адаптивные) U(t)=ext(U_i(t)), входной сигнал U(t) выбирается наилучшим из множества сигналов в соответствии с целью управления.

По поведению в установившемся режиме:

а) статические

б) астатические

а) статические это системы, у которых ошибка управления в установившемся режиме является величиной постоянной и бесконечно малой.

(t)= ()=const0 ()=const0

б) астатическиеэто системы, ошибка управления которой в установившемся режиме равна нулю.

Q₁

X=H=f(t)

H

H задана всегда статическая.

Q₂

Классификация сау по другим признакам.

1. По приложению сил к регулятору (управляющий орган):

а) САУ прямого действия САУ, у которых управляющий сигнал непосредственно подается на ОУ. (статическое рис.1)

б) САУ непрямого действия САУ, в которых управляющий сигнал с регулятора подается на исполнительные устройства, а потом на ОУ (рис.2).

2. По количеству контуров в системе:

а) одноконтурные (имеющую одну главную обратную связь)

б) многоконтурные (имеющие местные обратные связи).

3. По связности системы:

а) односвязные САУэто САУ, в которых присутствует либо один регулятор, либо несколько регуляторов, взаимодействие которых учитывается в законе управления.

б) многосвязные САУ это САУ, в которых присутствует несколько регуляторов независимых друг от друга.

Основные (типовые) управляющие воздействия САУ.

Выделяют:

1. единичное, ступенчатое воздействие;

2. идеальный импульс;

3. гармонический сигнал.

Единичное ступенчатое воздействие.

Идеальный импульс.

Гармонический сигнал.

Динамические характеристики САУ.

Описывают поведение системы в динамике, т.е. в зависимости от времени.

1. временные;

2. частотные.

Временные характеристики САУ.

а) переходная характеристика h(t) переходная функция;

б) импульсная переходная характеристика (t) функция веса.

Переходной характеристикой h(t) называется переходный процесс, возникающий на выходе звена при подаче на вход звена единичного ступенчатого воздействия при нулевых начальных условиях.

Функция веса (t) переходящий процесс, возникающий на выходе звена при подаче на вход звена идеального импульса при нулевых начальных условиях.

Частотные динамические характеристики.

1. Передаточная функция звена (W(p)).

2. Амплитудно-фазовая характеристика (АФХ).

3. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ).

4. Фазо-частотная характеристика (ФЧХ).

5. Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ).

Передаточная функция звена (W(p)).

Это отношение прямого преобразования Лапласа сигнала на выходе звена к прямому преобразованию Лапласа входного сигнала при нулевых начальных условиях.

Допустим динамика описывается дифференциальным управлением:

Применим к данному уравнению прямое преобразование Лапласа:

Структурная схема звена САУ.

АФХ.

Если параметру p придать значение j, где и в передаточной функции заменить все p , то получим:

1. алгебраическая:

2. показательная:

A()модуль АФХ

()аргумент АФХ.

Переход:

Физический смысл частотных характеристик.

p=j

A()=Y₀/X₀

АФХ отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного сигнала.

() угол сдвига выходного сигнала по отношению к входному.

АФХ строится в комплексной плоскости:

И зменяем  от  до + , фиксируем Re, Im. По ним выстраивается график.

АЧХ

изображается в осях A(), .

Ф ЧХ:

Поскольку диапазон изменения частот велик, то прибегают к масштабированию оси частот:

О трезок, в течении которого частота меняется в 10 раз называется декадой.