Вопрос 3. Фундаментальные принципы автоматического управления.

Сейчас используют 3 фундаментальных принципа управления, они могут использоваться по отдельности или в различных комбинациях, тогда управление называют комбинированным.

Построение САУ базируется на 3-х основных принципах:

• Разомкнутого управления

• Управления по возмущению (принцип компенсации)

• Управление по отклонению (принцип обратной связи)

Вопрос 4. Принцип разомкнутого управления.

Его сущность состоит в том, что алгоритм управления вырабатывается только на основе алгоритма функционирования

ЗУ – задающее устройство

УУ – устройство управления

УО – управляемый объект

Например, для привода главного движения станка на основе двигателя постоянного тока

ЗУ-потенциометр

М-момент

При регулировании скорости двигателя

Для управления скоростью двигателя, а значит и скоростью шпинделя необходимо изменять напряжение на якоре, а значит и напряжение на входе усилителя. Однако скорость может существенно изменяться под действием нагрузок (возмущающих факторов). Для уменьшения влияния возмущающих факторов используют другой принцип.

Вопрос 5. Регулирование по возмущению или принцип компенсации

+ Система инвариантна измеряем возмущения, компенсируем, не зависит от возмущения.

- На каждое внешнее воздействие требуется устройство компенсатор.

Если известна зависимость выходного сигнала от возмущения, то можно измерить величину возмущения и к основному управляющему сигналу добавить дополнительную величину, компенсирующую это возмущение.

Ук – устройство компенсации, которое измеряет возмущающий сигнал и вырабатывает компенсирующий.

В принципе если точно выполнить условие компенсации, то система становится не чувствительной к этому возмущению. Но если действуют несколько возмущающих воздействий, оказывая существенное влияние, то систему приходится дополнять соответствующим числом устройств компенсации. Система становится сложной и мало эффективной.

Вопрос 6. Принцип регулирования по отклонению.

ЗУ – вырабатывает сигнал, соответствующий в каком то масштабе требуемому значению n. Действительное значение преобразуется в туже величину, что и Х и с тем же масштабом. Оба эти сигнала поступают на сравнивающее устройство, которое вырабатывает сигнал несовпадения (сигма).

+ независимо от внешних воздействий система инвариантна. Инвариантность (независимость) от числа возмущающих факторов и от их воздействия (автоматизирован), относительная простота по сравнению с предыдущей схемой.

- точность данной системы соответствует точности датчика обратной связи ДОС, как следствие датчик обратной связи дорогое устройство.

Хос – сигнал который вырабатывает датчик обратной связи.

Кружочек с крестом – это сравнивающее устройство которое находит разность двух сигналов, в предыдущем варианте это сумматор.

Этот принцип известен с глубокой древности. В технике впервые применил Ползунов и Watt. Поэтому данный принцип носит название Ползунова – Уатта.

В этой структуре наблюдается два потока информации: в прямом и обратном. Поэтому данная схема носит название «с обратной связью»

Если обратная связь усиливает действие входной величины ее называют положительной, если ослабляет отрицательный. В этой структуре реализована отрицательная обратная связь