2015-06-04
1054
Управление, осуществляемое без участия человека, называется автоматическим управлением.
- вектор состояний; 
- вектор управления.
Система автоматического управления - совокупность объекта управления, измерительного и управляющего устройств.
Объект, объект управления - это любое техническое устройство, осуществляющее процесс, которым надлежит управлять, добиваясь достижения цели управления.
Соответствующая блок-схема системы и взаимосвязь элементов системы управления приведены на рис. 1.
Рис. 1. Блок-схема системы управления и взаимосвязи элементов
Наблюдение за движением объекта осуществляется измерительным устройством (ИУ), представляющим собой комплекс датчиков, не обязательно существующим реально.
Результаты измерений и наблюдений поступают в управляющее устройство (УУ), которое оценивает состояние, характеристики и параметры объекта и вырабатывает управляющее воздействие в соответствии с заданными целями управления объектом с учетом заданных критериев оценки и известной априорной информации о параметрах объекта, которые в процессе управления также могут уточняться и корректироваться.
|
|
|
Внешние воздействия разделяются на задающие воздействия и внешние возмущения.
Задающие воздействия применяются для задания вынужденного движения системы.
Внешние возмущения или просто возмущения не зависят от системы управления и определяются внешней средой. Могут быть трех видов - детерминированные, случайные и неопределенные. В первом случае компоненты вектора внешних воздействий - известные функции времени, во втором случае это случайные величины с известными статистическими характеристиками. В третьем случае об этих функциях известно только то, что они являются ограниченными функциями времени.
Из множества детерминированных воздействий особо выделяют три вида - ступенчатые, импульсные и гармонические - которые используются для оценки качественных показателей систем по реакции исследуемой системы на такие воздействия. Определяются они следующим образом.
Единичная ступенчатая функция или единичное ступенчатое воздействие:
Единичное импульсное воздействие или дельта-функция Дирака определяется как функция, удовлетворяющая условиям:
и может интерпретироваться как импульс бесконечно малой длительности с единичной площадью (обычно понятие импульсной функции вводится через предельный переход:
).
График единичного ступенчатого воздействия при t0=0 приводится на рис. 2, а вариант для иллюстрации предельного перехода для единичного импульсного воздействия - на рис. 3.
Рис. 2. График единичного ступенчатого воздействия Рис. 3. Определение дельта-функции через
|
|
|
предельный переход
Гармоническое воздействие в общем случае определяется как функция
где А называется амплитудой, 
- частотой, 
- начальная фаза колебаний.
Эти три вида внешних воздействий (возмущений) называются типовыми.
Шумы в системах управления проявляются при измерении выходных переменных и обычно для простоты рассматриваются как случайные сигналы с нулевым математическим ожиданием, стационарные.
|
Пример САУ.
Если двигатель выбрать за объект управления, то надо определить как воздействовать: через напряжение; воздействие среды – через момент сопротивления; цель управления: xз=wз=const. Задача управления: w=wз.
1. U=Uз (wз)
а) Мс=0; w=wз при t®+¥
б) Мс>0$ w¯; w¹wз при t®+¥
в) Мс>0$ w; w¹wз при t®+¥
2. wз®w® 
при Мс=0
Мс w¯ (wз-w) U w
Мс¯ w (wз-w)¯ U¯ w¯
Передаточная функция звена 
