Основные принципы управления

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

Введение

Содержание

Содержание............................................................................................................................................. 1

Введение.................................................................................................................................................. 1

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ.................................................................................................................................................................. 2

1.1. Основные принципы управления.............................................................................................. 2

Рис 1.1. Объект управления................................................................................................................... 2

1.2. Разновидности и свойства САР.................................................................................................. 5

1.3. Законы регулирования................................................................................................................. 6

1.4. Виды задающих и возмущающих воздействий........................................................................ 8

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ САР И ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ......................... 11

2.1 Математическое описание элементов и систем автоматического регулирования.............. 11

2.2. Передаточные функции............................................................................................................. 13

2.3. Структурные схемы и структурные преобразования............................................................. 15

2.4. Структурные модели САР......................................................................................................... 18

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ САР И ТИПОВЫХ ЗВЕНЬЕВ................................................................. 20

3.1 Временные характеристики САР.............................................................................................. 20

3.2. Частотные характеристики САР............................................................................................... 22

3.3. Разновидность типовых звеньев САР...................................................................................... 24

4. УСТОЙЧИВОСТЬ И КАЧЕСТВО САР......................................................................................... 30

4.1. Основные условия устойчивости............................................................................................. 30

4.2. Алгебраический критерий устойчивости Гурвица................................................................ 31

4.3. Частотный критерий устойчивости Михайлова..................................................................... 32

4.4. Частотный критерий устойчивости Найквиста...................................................................... 32

4.5. Оценки качества регулирования.............................................................................................. 33

4.6. Коррекция САР.......................................................................................................................... 34

Список литературы.............................................................................................................................. 36

Для того чтобы различные технические устройства и системы выполняли требуемые функции необходимо организовать тот или иной процесс управления. Процесс управления может быть реализо­ван "ручным" способом или с помощью совокупности технических средств, которые, в общем случае, называют системами автомати­ческого управления,

Системы автоматического управления на железнодорожном транс­порте призваны управлять движением поездов и перевозочным про­цессом. Характерная особенность этих систем заключается в необ­ходимости обеспечения безопасности движения и высокой пропускной способности участков железных дорог.

Необходимость внедрения и развитие систем автоматического управления способствовали созданию отдельного научно-технического направления, которое включает элементную базу, теоретические вопросы анализа и синтеза, вопросы проектирования и обеспечения требуемой надёжности, Вместе с тем, это отдельное направление имеет тесную связь с электроникой, электротехникой, математикой и другими разделами науки и техники,

Целью данного конспекта лекций является изучение круга вопросов, которые представляют собой теории автоматического управления и регулирования. Рассматриваемые вопросы являются наиболее общими и характеризуют с единых позиций процессы, происходящие в системах автоматического управления и регулирования.

Задача управления заключается в том, чтобы объект управления в условиях реальной эксплуатации обеспечивал выполнение требуе­мых функций. Фактическое состояние объекта управления определяется одним или несколькими рабочими параметрами y (t). Чаще всего рабочие параметры представляют собой физические величины: скорость (линейная и вращения), температура, напряжение электрического тока, линейные и угловые перемещения и т.д. В реальных условиях на объект управления оказывают влияние внешние воздействия, которые называются возмущающими z(t). Эти воздействия вызывают изменение внутреннего состояния объекта и как следствие - рабочих параметров. В связи с этим для выполнения рабочих функций по заданным алгоритмам необходимо на объект управления организовать подачу управляющих воздействий U (t) (рис 1.1).