1.3. Предмет і задачі курсу так. Основні поняття і визначення

Теорія автоматичного керування вивчає процеси керування на найбільш загальному, абстрактному рівні. Вона вивчає загальні закони керування незалежно від природи конкретної системи. Тому у ній абстрагуються від конкретної фізичної природи системи і діючих в ній величин і розглядають тільки їх значення. Під час абстрагування поняття фізичної величини заміняють поняттям сигнал, розуміючи під сигналом інформацію про значення конкретної величини.

Під поняттям величина (вхідна, вихідна, збурююча величина і т.п.) розуміють конкретну фізичну величину, яка діє на систему з врахуванням її фізичної природи. Наприклад температура, напруга, швидкість обертання, світловий потік, і т.п. Поняття величина використовують у випадках коли пояснюють роботу конкретної реально існуючої системи керування.

Поняттям сигнал використовують під час теоретичного вивчення закономірностей роботи систем керування, вивчення принципів керування, законів керування. В даному випадку не має значення фізична сутність величини, а відіграє роль тільки її значення. Під поняттям сигнал (вхідний сигнал, задаючий сигнал, збурюючий сигнал, вихідний сигнал і т.п.) розуміють інформацію про значення величини (вхідної, задаючої, збурюючої), без урахування її конкретної фізичної природи.

У випадку, коли йде мова про конкретну систему, коли результати теорії потрібно використати для опису роботи певної технічної системи, тоді поняття сигнал міняють конкретною фізичною величиною, як наприклад напругою, силою, положенням ручки регулятора тощо.

Слід зауважити, що існує два поняття - керування і регулювання. Відповідно до цього розрізняють теорію керування та теорію регулювання. Керування – це більш загальне поняття охоплює значно ширше коло задач. Теорія автоматичного регулювання займається питаннями регулювання режимів роботи систем. Закони ТАК - це, переважно, закони регулювання. Тому раніше розділяли наукові дисципліни і виділяли теорію автоматичного регулювання як окрему наукову дисципліну. Термін "теорія регулювання" дещо точніший, більш точно визначає предмет вивчення. Але керування - більш загальне поняття в останній час цей термін є більш вживаним і ним ми будемо тут користуватися.

Метою вивчення курсу ТАК є:

• освоєння принципів побудови різних типів систем автоматичного керування (САК);

• вивчення властивостей і особливостей лінійних, нелінійних і дискретних САК;

• вивчення методів аналізу стійкості та якості перехідних процесів;

• вивчення методів синтезу коректувальних пристроїв з метою отримання заданих властивостей САК.

ТАК дає методи вирішення задач двох типів:

• задач аналізу роботи САК, коли за відомими характеристиками окремих елементів визначаються загальні характеристики системи і проводиться аналіз її робочого процесу;

• задач синтезу, коли за вимогами, які пред’являються до системи, визначається структура САК і її окремі елементи.

Іншими словами, вивчення курсу ТАК дозволяє навчитися:

• розуміти, що таке САК, з яких елементів вона складається і які задачі вирішує;

• аналізувати цю систему з точки зору стійкості її роботи та якості вирішення поставленої задачі;

• коректувати САК за допомогою спеціальних пристроїв так, щоб вона відповідала висунутим вимогам.