I. По степени участия человека-оператора

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

 

 

НЕТ! ДА!

 

 

	Неуправляемые
		Управляемые

 

 

 

 

 

Автомат

 

 

Наука проектиро-вания автоматов

Сложные авоматы автомат

Простейшие автоматы

Усилитель

Орудие труда

 

 

…Автомат – прибор, с помощью внутреннего мехахизма подражающий действиям живых существ

Эк. «Просвящение», 1900г.

 

…Плоды науки – это не простые плоды, точнее, плоды упрощенные… Джералбд Уейнберг.

 

 

Немного истории…

 

 

1. Автоматика - отрасль «НиТ» занимающаяся разработкой и теорией устройств, обеспечивающих процессы АУиР без непосредственного участия человека.

ТАУиР – наука, занимающаяся изучением свойств САУ и разработкой методов их анализа и синтеза.

 

2. САУ - динамическая система (dynamis – сила, греч.) совокупность взаимодействующих устройств (УУ + ОУ) в которых протекающие процессы определяются НАЧ.УС., связями и воздей-ствиями.

 

 

G(t) – вектор входящих координат

Х(t) – вектор выходящих координат

F(t) –вектор внешних воздействий

 

Одномерная система:

 

- сумматор с отрицательной обратной связью

 

2.1 Переменые – физические величины, которые характеризуют сосотояние и положение нашего самолета во времени и пространстве

 

2.2 Воздейсвия – причины, которые вызывают изменение координат.

Виды воздействий:

- внешние:

1) заданные команды (внешнее управление) g(t)¸G(t);

2) возмущения f(t)¸F(t)

- внутренние (управляющие), возникающие между отдельными элементами системы, z(t)¸U(t))

 

2.3 Движение – следствие воздействия сил на систему, которое приводит к изменению координат во времени и пространстве

X(t) - вектор состояний

R^x – пространство состояния

 

2.4 Пространства:

 

R^x: X(t) = ||x₁(t),x₂(t),...,x_n(t)|| - пространство состояний;

R^U : Z(t)=U(t) =||u₁(t),u₂(t),...,u_n(t)|| - пространство управления;

R^F : F(t) = ||f₁(t),f₂(t),...,f_n(t)|| - пространство возмущающих воздействий.

 

3. Управление - целесообразное воздействие, приводящее к желаемому изменению управляемых переменных.

 

Автоматическое управление - целесообразное воздействие, приводящее к желаемому изменению управляемых переменных без вмешательства человека.

 

Регулирование – поддержание постоянными управляемых переменных или изменение их по требуемому закону.

 

Режимы САУ:

- статический: ; ; ,

- динамический: ; ; .

 

Задачи, решаемые ТАУ

1. Математическая модель: X(t)=X[X(t0),V(t),F(t),G(t)]

2. Анализ (созерцание):

Дано: начальные состояния X(t₀), V(t₀,t), F(t₀,t),G(t₀,t)

Требуется определить X(t)

 

3. Синтез (созидание):

Дано: X(t)_треб., F(t₀,t), G(t₀,t)

Требуется определить алгоритмы управления V(t)

 

4. Техническая Реализация Алгоритмов (ТРА) – схемы, конструкция, обеспечение

 

 

НУ, А КИБЕРНЕТИКА – ЭТО ЕЩЁ ЧТО ТАКОЕ?

От греческого «кибернетис»: управляющий, рулевой,кормчий.

…Кибернетика занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и преобразовывать информацию и использовать её для управления и регулирования… /А.Н. Колмогоров/

 

… Высший автомат может быть опасен, но не своей злой волей, а злым умыслом создавших его!!!

 

Классификация САУ.

I. По степени участия человека-оператора

 

 

А - Система ручного управления

Б - Полуавтоматическая СУ (часть задач, с которыми летчик не справляется, подается на автоматы)

В - Автоматизированная СУ (информация поступает на бортовую цифровую вычислительную машину БЦВМ, которая подсказывает летчику алгоритм управления)

Г - САУ (используется автопилот)

измеряемая (наблюдаемая) информация.

А – алгоритм подачи сигнала на исполнительный механизм.

 

II. По принципу управления:

 

- замкнутые (работают по отклонению)

 

Наличие обратной связи

 

(положительная обратная связь)

 

(отрицательная обратная связь).

 

Принцип отрицательной обратной связи:

 

При изменении угла тангажа на управляющее устройство поступает разность сигналов, и управляющее устройство возвращает самолет в исходное положение.

 

- разомкнутые (трудно реализовать)

 

- комбинированные (наиболее удобные в применении)

 

- адаптивные системы (приспосабливаются к изменению условий)

 

А – алгоритм подстройки (УУ не постоянно по законам управления)

УАС – устройство анализа сигнала (входного)

УАО – устройство анализа объекта

ВУ – вычислительное устройство

 

Типичная функциональная схема САУ.

1 Вычислительный блок

2 Привод

3 Объединенный ОУ

4 Измерительный блок

 

ЗЭ - задающий элемент

ЭС – элемент сравнения, сумматор

ПЭ - преобразующий элемент

УЭ - управляющий элемент

ИМ - исполнительный механизм

УО - управляющий орган

ОУ – объект управления (рули)

ЧЭ - чувствительный элемент

ДИ – датчик информации

КУ – корректирующее устройство

 

III. По виду команды:

 

1). САС – системы автоматической стабилизации (регуляторы) поддерживают выходную координату на заданном значении.

,

2). ПрСАУ – программные САУ. Входная команда меняется во времени в соответствие с заданной командой.

, .

3). ССАУ – следящие САУ. Выходная координата меняется в зависимости от входной.

, .

 

IV. По количеству первичной информации:

 

1). Обычные (много первоначальной информации, заложенной при проектировании системы);

2). Адаптивные;

3). Игровые (минимальное количество первичной информации).

 

V. По наличию установившейся статической ошибки .

 

САУ уровня жидкости в емкости

 

 

Признак статической системы:

 

,

.

 

Признаки астатической системы:

 

,

,

.

 

 

VI. Прочие признаки:

1). Число контуров:

- одноконтурные

- многоконтурные.

 

2). Число выходных координат :

- одномерные

- многомерные:

а) несвязанные

б) связанные .

 

3) Источники энергии:

- электрические

- гидравлические

- пневматические

…

- комбинированные.

 

4) Функциональное назначение: регуляторы высоты, скорости полета.

 

5) Режим (временной) работы:

- непрерывного действия

- дискретные (релейные, импульсные, цифровые).

 

6) Математическая модель.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ САУ

 

Линейные – Нелинейные

Стационарные (с постоянными коэффициентами) – Нестационарные (с переменными коэффициентами)

Детерминированные (определенная зависимость) – Стохастические

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: