Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Этапы проектирования системы управления





  1. объект управления: выбирается объект управления. Определяются цели его функционирования, управляемые величины и воздействия, которые могут быть приложены к его входам.
  2. на основании инженерного опыта, интуиции строится функциональная схема системы управления, которая, в принципе, способна решить поставленную задачу управления объектом.
  3. модель. По функциональной схеме строится модель системы управления. Модель представляет собой так называемую структурную схему, отображающую взаимодействие элементов модели, а также набор передаточных функций, описывающих отдельные элементы структуры.
  4. анализ модели. Изучаются свойства и характеристики модели. Определяется ее работоспособность, а также характеристики качества, в первую очередь, точность и быстродействие.
  5. синтез САР. Синтез – теоретическое конструирование. Здесь оптимизируются параметры и структура системы управления, с тем, чтобы обеспечить требуемое качество САР.
  6. техническая реализация.

Классификация систем автоматического регулирования

I. Классификация по характеру изменения величин:

1 Системы непрерывного действия

2 Системы дискретного действия:

2.1. Системы импульсного действия (AM, ФМ, ЧМ, ШИМ, ЧИМ, ...)

2.2. Системы цифрового действия (01001011110101100010101)

2.3. Системы релейного действия

II. Классификация по математическим признакам:

  1. Линейные системы
  2. Нелинейные системы
  3. Существенно нелинейные

 

 

III. Классификация по типу ошибки в статике:

  1. Статические САУ
  2. Астатические САУ

IV. Классификация по алгоритмам функционирования (по назначению):

  1. Системы стабилизации
  2. Системы слежения
  3. Системы программного управления
  4. Системы телеуправления
  5. Системы самонаведения (снаряда), сопровождения (орудия), автопилотирования
  6. Системы компенсационных измерений
  7. ...

V. По виду цикла управления:



1 Разомкнутые

2 Замкнутые

VI. По принципу управления:

1 По отклонению регулируемого параметра

2 По возмущению

3 Комбинированные

VII. По наличию или отсутствию вспомогательной энергии:

1 Прямого действия

2 Непрямого действия (косвенные)

 

Основные понятия

Объект управления (ОУ) в ТАУ – это устройство, машина или процесс и др., которые характеризуются некоторыми физическими величинами. Эти величины могут быть измерены. Объект управления способен воспринимать внешние воздействия и реагировать на них изменением значений выходных величин.

Объектами управления в технике могут быть машины, механизмы, электромеханические устройства, более простые САР и др.

Рис.1 Обозначение объекта управления (ОУ) на функциональной схеме. x(t) - воздействие на объект, y(t) – реакция объекта, отклик на воздействие

С точки зрения ТАУ не так важно, из каких физических элементов состоит объект управления (ОУ), куда важнее знать, как объект реагирует на внешние воздействия.

Различают статический и динамический режимы работы объекта или системы управления. В статике все сигналы (воздействия и реакции) постоянны, инерционность элементов САР не проявляется. В динамике воздействия, а следовательно и отклики, реакции объектов и систем, изменяются, что приводит к проявлению инерционных свойств объектов.

Статическая характеристика – зависимость выходной величины объекта у, т.е. величины характеризующей объект управления, от величины подаваемого на его вход воздействия х, при условии, что подаваемое воздействие постоянно, т.е. х = const.

При малых изменениях воздействий, как правило, любой объект является линейным. Т.е. малые изменения воздействий приводят к малым изменениям реакций, пропорциональным изменению воздействий.

 

Рис. 2 Примеры статических характеристик объектов управления. 1 – линейная характеристика; 2,3 – нелинейные характеристики

Характеристики объекта:

  1. диапазон линейности статической характеристики;
  2. быстродействие – определяется инерционностью объекта;
  3. чувствительность (крутизна статической характеристики)

Свойства объекта:

  1. способность к усилению;
  2. способность к накоплению;
  3. прогнозируемость;
  4. инерционность;
  5. колебательность;
  6. способность терять устойчивость;
  7. запаздывание;
  8. нелинейность.

Функциональная схема состоит из блоков соответствующих функциональным, физически существующим элементам объектов, а стрелки указывают на направление передачи энергии между ними.

Пример:

Рис.3 Пример функциональной схемы. Г – генератор; ТП – тиристорный преобразователь; ДПТ – двигатель постоянного тока

Структурная (структурно-алгоритмическая) схема – состоит из звеньев, соответствующих математическим операциям преобразования сигналов; стрелки между блоками указывают направление передачи информации (сигналов).

 

Пример:

Рис. 4 Фрагмент структурной схемы. Показаны сумматор, пропорциональное звено и интегратор.

Замечание: в структурной схеме в блок может входить только одна стрелка, за исключением сумматора и перемножителя сигналов.

Примечание. Функциональная схема объекта единственна и может отличаться лишь глубиной, подробностью отображения элементов объекта. Структурных схем для одного и того же объекта может быть составлено несколько разных, причем все они будут эквивалентны между собой. Структурная схема – это особого вида математическая модель объекта или системы управления.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.