- •Основы теории управления
- •Библиографический список
- •Исторический путь развития автоматики
- •Терминология
- •Объекты управления
- •Обобщенная структурная схема объекта управления
- •Объекты с самовыравниванием:
- •Объекты без самовыравнивания.
- •Объекты с запаздыванием.
- •Печи (топливные и электрические).
- •Обобщенная функциональная схема сау
- •Типовая структурная схема 3-х-координатной сау
- •Скорректированная структурная схема системы регулирования одной величины
- •Классификация сау
- •Линейные непрерывного действия системы автоматического управления
- •Передаточная функция сау
- •Переходная функция сау
- •Метод пространства состояний
Скорректированная структурная схема системы регулирования одной величины
Для устойчивой работы системы и для придания системе определенных динамических свойств вводятся корректирующие цепи.
Штриховыми линиями показаны реже применяющиеся корректирующие цепи.
ЗУ - задающее устройство
КУ - компенсирующее устройство
КЦ - корректирующая цепь
У - усилитель
ИЭ - исполнительный элемент
ОР - объект регулирования.
Информация с выхода системы на вход передается с помощью главной обратной связи.
Эта структурная схема называется многоконтурной
I – контур главной обратной связи
I
I
– контур корректирующей цепи 2
III – контур корректирующей цепи 3.
Влияние
возмущения
компенсируется КУ 2.
Цепь
КУ1 предназначена для компенсации
.
При отсутствии местных контуров систему называют одноконтурной.
При отсутствии III контура система не имеет перекрещивающихся связей.
Есть системы для регулирования нескольких взаимосвязанных величин.
Классификация сау
Системы автоматического управления классифицируются по следующим признакам
По закону изменения выходной функции (решение трёх типов задач):
Система автоматической стабилизации – система, алгоритм функционирования которой содержит предписание поддерживать управляемую функцию на постоянном значении.
Система программного управления - система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять управляемую координату объекта в соответствии с заранее заданной функцией.
Следящая система - система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять управляемую величину в зависимости от значения неизвестной заранее переменной величины на входе автоматической системы.
По фундаментальным принципам управления
Системы, работающие по принципу регулирования по отклонению выходной координаты от предписанных значений.
Системы, работающие по принципу компенсации возмущения.
По числу контуров и регулируемых параметров
Одноконтурные (одномерные) – предмет изучения классической теории
управления.
Многоконтурные (многомерные) – предмет изучения современной теории
управления.
По наличию источников вспомогательной энергии в регуляторе
Прямого действия.
Непрямого действия ( с усилительными устройствами).
По характеру изменения переменных во времени
Непрерывные.
Дискретные.
Непрерывно – дискретные.
VI. По виду дифференциальных уравнений, описывающих работу САУ
Линейные.
Нелинейные.
VII. По свойствам в установившемся режиме
Статические.
Астатические.
VIII. По виду коэффициентов в дифференциальных уравнениях
Системы с сосредоточенными параметрами.
Системы с распределенными параметрами.
IX. По способу оптимизации параметров
Экстремальные.
Адаптивные.
Оптимального управления.
X. По изменению характеристик объекта во времени:
1. Стационарные.
2. Нестационарные.
XI. По наличию сигналов с вероятностными характеристиками:
Детерминированные.
Стохастические.
XII. По математической платформе синтеза регуляторов:
Классическая.
Нечёткая.
Нейронные сети.
Гибридная.
Направления развития теории управления:
Теория адаптивного и робастного управления.
Теория нечёткого управления.
Теория нейронных систем и нейрокомпьютинг.
Теория нейро - нечётких систем.
Теория катастроф, хаос и фракталы.
Синтез систем управления методами дифференциальной геометрии.
Игровые подходы в управлении.
