Лекция 2: Тема 1.2. Классификация систем управления

Признаки классификации и виды автоматических систем

При осуществлении классификации систем обязательно выделяются признаки или формируются критерии, по которым производится деление и группирование САУ. существует общепринятый подход к этой задаче.

1. С точки зрения функционального назначения разделяют:

1) Системы стабилизации – поддерживающие вых. коорд. = const. Выше рассмотренная САУ температуры воды является системой стабилизации при U_з = const.

2) Следящие системы – воспроизводят с требуемой точностью изменение программы U_з(t), т.е. Т_з(t) отрабатывается в виде Т(t) с заданной точностью.

При этом любая следящая система может работать в режиме стабилизации, но не всякая система стабилизации может работать в режиме слежения.

Примеры: движение руки робота, копировальный станок, система слежения за целью и др.

Частным случаем следящей системы является система программного управления. Отличие в том, что в последней параметры программного сигнала известны заранее и на него не накладывается шум (возмущение) и имеется ПЗУ → ЧПУ. В следящей системе (сс) известны только предельные скорость, ускорение и т.д., изменения задающего воздействия и входной сигнал не сформирован заранее. Изучают эти системы вместе.

3) Адаптивные системы, которые изменяют свои параметры (характеристики) при управлении нестационарными объектами таким образом, что поддерживаются наиболее высокие качественные показатели САУ.

Можно выделить два крупных подкласса АС:

- самонастраивающиеся системы – в которых стабилизируются качественные показатели системы при изменении параметров ОУ (ракеты → выгорание горючего, J в ПР, резание в СЧПУ);

- экстремальные системы – в которых реализуется поиск экстремума заданного критерия качества (продукт "химия" СНПЗ)

2. С точки зрения характера уравнений, описывающих динамические процессы в системе, различают:

1) линейные САУ, в которых все звенья (и вся система в целом) описываются линейными (дифференциальными или разностными) уравнениями.

2) нелинейные САУ, в которых хотя бы один элемент системы является нелинейным звеном, т.е. имеет нелинейную зависимость вход-выход в статике или динамике.

Особый класс – релейные САУ (есть еще логическое управление ("цикловая" автоматика)).

В общем случае все системы нелинейны, но для удобства проектирования целесообразно осуществлять т.н. линеаризацию характеристик НЭ → лин. д.у. проще.

Теория нелинейных систем – главная проблема ТАУ.

3. По форме (виду) сигналов в основном контуре регулирования различают:

1) непрерывные системы, в которых все сигналы изменяются плавно (без разрывов). Раньше их называли аналоговыми системами.

2) Дискретные системы, в которых хотя бы одна координата представляет собой последовательность импульсов или цифровой код. Соответсвенно дискретны системы разделяют на:

А) импульсные → импульсная последовательность кодируется по А, ширине τ, частоте (периоду Т) или изменяются сразу несколько параметров АШИМ, ЧШИМ и т.п. → квантование по времени.

Дата добавления: 2015-07-07