Лекция по автоматике
- Лекция по автоматике
- Основные понятия, определения, термины
- Понятие о воздействиях и сигналах
- Обратные связи и их назначение
- Управление по разомкнутому и замкнутому циклам
- Классификация систем автоматического управления
- Основные законы управления
- Принципы действия систем автоматического управления.
- Основные элементы автоматики.
- Функции и параметры элементов автоматики.
- Математическое описание САУ. Режимы движения автоматических систем.
- Описание элементов и систем в статическом режиме. Линеаризация.
- Описание элементов и систем в динамическом режиме
- Операторная форма записи дифференциального уравнения
- Понятие о типовых входных сигналах (воздействиях)
- Временные характеристики
- Частотные характеристики
- Логарифмические частотные характеристики (ЛАЧХ)
- Типовые динамические звенья
- Безынерционное звено
- Интегрирующее звено
- Дифференцирующее звено
- Апериодическое (инерционное) звено первого порядка
- Колебательное звено
- Консервативное звено
- Апериодическое звено второго порядка
- Звено транспортного запаздывания
- Объекты управления и их свойства
Принципы действия систем автоматического управления.
При проектировании САУ решают, как наиболее простым и технико-обоснованным способом получить и передать необходимый объем информации. Для этого исследуют принципы построения систем. Основными принципами построения систем являются:
1. принцип разомкнутого управления.
2. принцип управления по отклонению.
3. принцип компенсации.
4. принцип комбинированного управления.
1. Принцип разомкнутого управления.
Данный принцип заключается в том, что алгоритм управления строится только на основе алгоритма функционирования путем предварительного выбора законов, определяющее действие управляемого устройства или регулятора с учетом свойств управляемого объекта. Алгоритм функционирования может задаваться отдельным устройством (ЗАФ) или может быть заложен в конструкцию управляющего устройства или регулятора.
Примером данного принципа может служить пример разомкнутого цикла управления.
2. Принцип управления по отклонению.
Этот принцип также именуется принципом Уатта-Ползунова. Рассматриваемый принцип управления основан на том, что управляющее воздействие в автоматическом устройстве управления или регуляторе вырабатывается с учетом информации об отклонении.
Управление величины от заданного значения. Чтобы реализовать этот принцип, в автоматическом устройстве управления или в автоматическом регуляторе должно происходить сравнение действительного значения y(t) с заданным или предписанным x(t), и в зависимости от результатов полученного сравнения, формируется управляющее воздействие. Примером реализации данного принципа может служить пример замкнутого цикла функционирования.
3. Принцип управления по возмущению (принцип компенсации возмущения).
Рассматриваемый принцип основан на том, что управляющее воздействие в САУ выбираются в зависимости от результатов измерения возмущающего воздействия, оказывающего влияние на ОУ. Функциональная схема управления такой САУ имеет вид:
Пример реализации принципа компенсации возмущения (управления по нагрузке):
Напряжение на выходе генератора UГ — пропорционально суммарному магнитному потоку. Увеличение или уменьшение тока нагрузки зависит от сопротивления нагрузки. Такое изменение тока нагрузки не окажет никакого влияния на выходное напряжение генератора, т.к. ток нагрузки пропорционален магнитному потоку Ф2 и компенсирует изменение Ф1, т.е. значение суммарного потока постоянно при любых колебаниях нагрузки. Такой принцип носит название принципа управления по нагрузки.
4. Принцип комбинированного управления.
Данный принцип реализуется путем совмещения двух принципов:
1. Принцип управления по отклонению.
2. Принцип управления по возмущению.
Совмещение этих двух принципов дает возможность улучшить качество управления, т.е. предписанное значение регулируемой величины будет более точно с меньшей погрешностью воспроизводиться на выходе системы.
