Автоматическое управление представляет собой наиболее эффективный принцип автоматизации, когда технические средства автоматики осуществляют различные функции управления, связанные с измерением, анализом, контролем различных физических величин и отработкой решений, принятых оператором в виде установок, программ или других сигналов управления.
Принцип действия любой САУ состоит в том, чтобы обнаружить отклонение управляемых величин, характеризующих работу машины, или протекание процесса, и при этом воздействовать на машину или процесс так, чтобы устранить возникшие отклонения.
В теории автоматического управления, с помощью которой решаются прикладные инженерные задачи, используется довольно сложный математический аппарат. Это объясняется тем, что САУ представляют собой динамические системы со многими степенями свободы и содержат не только постоянные, но и переменные, нелинейные и распределенные параметры. Поэтому необходимо иметь в виду, что для эффективного использования методов теории управления обычно целесообразна, во-первых, определенная идеализация математического описания системы; во-вторых, учет того, что теория автоматического управления часто дает лишь приближенные результаты и, в-третьих, что для уточнения результатов и окончательного выбора параметров системы управления обычно необходимо использование средств математического моделирования и вычислительной техники с последующей окончательной доводкой и настройкой регуляторов в реальных условиях.
За последние два десятилетия теория автоматического управления получила существенное развитие. Если сначала наиболее широко применяемым был метод переменных вход-выход (передаточных функций и частотных характеристик), то в настоящее время наряду с ним широко используется метод переменных состояния. Существенной особенностью последнего метода является введение понятий управляемости и наблюдаемости, развитие методов решения широкого класса задач оптимального управления как в детерминированной, так и в стохастической постановке.
Другим существенным результатом этого периода, связанного с интенсивным развитием вычислительной техники и выходящим за рамки классической теории автоматического управления, является дальнейшее развитие теории дискретных и дискретно-непрерывных систем с ЭВМ в контуре управления.
В теории автоматического управления основными являются проблемы анализа устойчивости, управляемости, наблюдаемости, качества переходных процессов, динамической точности, автоколебаний, оптимизации, синтеза и идентификации.
Автор выражает глубокую признательность сотрудникам лаборатории АСУ кафедры № 32 ВИПС Часовских Л.П., Распутному В.Ю., Балабанову А.В., Костогрызу А.И., Карпухину Р.В., подготовившим оригинал-макет пособия.
Для автоматического управления, как правило, требуется знание общих законов функционирования объектов управления и технологии происходящих в них процессов. Необходимые для этого конкретные знания получают в рамках специальных дисциплин. Поэтому в дальнейшем будем считать, что все это задано и будем изучать, абстрагируясь от частных свойств, только общие законы и методы автоматического управления и способы их реализации.
Внешние возмущающие воздействия, приложенные к объекту управления, приводят к тому, что требуемые и действительные значения управляемой переменной отличаются друг от друга. Управляемой переменной называют сигнал на выходе объекта управления. Разность между необходимым и действительным значениями управляемой переменной называют погрешностью управления.
САУ должна вести себя по отношению к управляющему и возмущающему воздействиям различным образом. Если управляющее воздействие должно определять требуемое изменение управляемых переменных, то возмущающие воздействия должны наименьшим образом влиять на их изменение.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.