Основы теории управления 

1. Классификация систем

назад | оглавление | вперёд

1 Классификация систем

Теория автоматического управления – это наука об общих принципах построения и расчета систем, выполняющих свои функции без непосредственного участия человека.

Классификация производится по признакам.

1.1 Классификация по принципу управления

1.1.1 Принцип разомкнутого управления

На рисунке 1.1 изображена функциональная схема системы.

Рисунок 1.1 - Функциональная схема системы

На рисунке 1.1 введены следующие обозначения:

На рисунке 1.2 изображена упрощенная модель ОУ.

Рисунок 1.2 - Упрошенная модель ОУ

На рисунке 1.2 введены следующие обозначения:

Модель описывается следующим уравнением:

Y = Y1 – Y2 = KUU – KZZ = K1K2KUV – KZZ,

(1.1)

где K1, K2, KU, KZ – передаточные коэффициенты.

При Z=0 можно записать предписанное значение выходной координаты как:

Y = K1K2KUV.

(1.2)

Достоинство - простота системы.

Недостатком является низкая точность поддержания требуемого значения Y.

1.1.2 Принцип управления по возмущению

На рисунке 1.3 изображена функциональная схема системы .

Рисунок 1.3 - Функциональная схема системы

На рисунке 1.3 введены следующие обозначения:

Пусть ОУ описывается уравнением:

Y = KUU – KZZ1,

(1.3)

Пусть требуется найти алгоритм управления, позволяющий исключить влияние Z1 на Y.

На основе формулы 1.2 и 1.3 можно записать:

KUU – KZZ1 = K1K2KUV.

Тогда алгоритм управления можно записать в виде:

U = K1K2V + (KZ / KU)Z1.

(1.4)

Достоинство - возможность компенсации влияния на Y измеряемого основного возмущающего сигнала;

Поскольку все возмущающие сигналы измерить невозможно, то требуемое значение Y в системе поддерживается с низкой точностью.

1.1.3 Принцип управления по отклонению с созданием замкнутой системы

На рисунке 1.4 изображена функциональная схема системы.

 

Рисунок 1.4 - Функциональная схема системы

Достоинство - высокая точность поддержания требуемого значения Y;

Однако появляются проблема устойчивости.

1.1.4 Комбинированный принцип

На рисунке 1.5 изображена функциональная схема системы.

Рисунок 1.5 - Функциональная схема системы

1.2 Классификация по характеру изменения выходной координаты

    1. Системы автоматической стабилизации Y (V = const).
    2. Системы программного управления (V изменяется программно).
    3. Следящие системы (V изменяется случайно).

1.3 Классификация по степени участия человека в управлении

    1. Системы автоматического управления (САУ).
    2. Системы автоматизированного управления.

Системы автоматизированного управления включают следующие компоненты:

    1. АСУП – автоматизированные системы управления производством промышленных продуктов.
    2. АСУЦ – автоматизированные системы управления цехом.
    3. АСУТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами (управления группой оборудования).


назад | оглавление | вперед