Принципы управления. Обобщенная функциональная схема системы автоматического управления

Обобщенная функциональная схема системы автоматического управления

Функциональная схема САУ отражает состав системы и характер взаимодействия её элементов с точки зрения их назначения, то есть, выполняемых функций.

При большом разнообразии конструкций устройств, из которых создаются САУ. все элементы м.б. объединены в точки зрения их назначения в несколько групп, поэтому говорят об обобщенной функциональной схеме САУ.

З – задающее устройство, используется в случае необходимости масштабирования входного сигнала Х_ВХ(t), либо для удаления посторонних шумов в этом сигнале;

g(t) – задающее воздействие;

– сравнивающее устройство;

ПР – преобразователь, используется при необходимости изменения физической природы сигналов;

У – усилитель, используется для обеспечения необходимой мощности сигнала подающего на исполнительное устройство, которое формирует управляющее воздействие U(t), непосредственно подаваемое на ОУ – объект управления. Результатом деятельности ОУ является выходной сигнал Х_ВЫХ(t).

МОС – местная о.с., служит для стабилизации работы усилителя.

Внешняя о.с. через ИзУ – измерительное устройство;

У(t) – управляемая величина, которая несет информацию о выходном сигнале (Y(t) = X_ВЫХ(t); Y(t) ~ X_ВЫХ(t))

Z₁(t) – сигнал МОС;

Х(t) – сигнал ошибки рассогласования;

Z(t) – сигнал пл. обр. связи;

X(t) = g(t) – Z(t) – обязательное условие работы САУ.

Основные функции этой схемы:

1. Функция слежения – это функция обеспечивается основной связью системы Х(t)→Х_вых.

2. Функция компенсации, обеспечивается через внешнюю обратную связь, система реагирует на отклонения выходного сигнала от предписанного ему значения, устраняя возникающие отклонения.

1. Принцип разомкнутого управления

2. Принцип компенсации

3. Принцип обратной связи

4. Комбинированный принцип

1. Принцип разомкнутого управления

УУ – управл. устройство, ОУ – объект управления

В этом случае требуемый закон регулирования обеспечивается только за счет задающего воздействия и никакими другими параметрами системы не контролируется, соответствие алгоритма функционирования системы, задающего систему, задается в этом случае, только за счет жестких кинематических связей всех элементов системы.

Отличительная особенность внешней обратной связи, система разомкнута.

2. По принципу компенсации, вводится дополнительная связь по внешнему возмущению.

ДС – доп. связь

Достоинством системы: быстродействие.

Недостаток: усложнение систем при необходимости компенсации нескольких внешних возмущений.

3. Принцип обратной связи

Системы, работающие по принципу компенсаций, работают по отклонению.

Достоинства: высокая точность.

Недостаток: снижения быстродействия.

4. Комбинированный принцип, в таких системах доминирующее внешнее возмущение и его влияние на точность работы системы устраняется частью системы, работающей по принципу компенсации, а действие остальных внешних факторов компенсируется через работу внешней обратной связи.