Принципы управления. Классификация функциональных элементов. Классификация сигналов, действующих в системе

Лекция №2. 

Ко второй группе относятся:

·  СОУ – система оптимального управления, в которой задача оптимального управления сводится к определению оптимального алгоритма управления при заданной неизменяющейся структуре и параметрах управления.

Цель управления – определение оптимального алгоритма работы системы управления, когда известна структура и параметры системы управления.

·  АСУ – адаптивная система управления - системы, которые автоматически приспосабливаются к изменению свойств объекта управления и к изменяющимся внешним условиям работы путем накопления и использования информации, получаемой в процессе работы для достижения оптимального поведения системы путем целенаправленного изменения параметров регулятора структуры системы и совершенствования алгоритма управления.

Цель управления – обеспечение заданного показателя качества регулирования в условиях нестационарности ОУ.

Различают виды адаптивных систем:

o  самонастраивающиеся системы, в которых адаптация производится путем изменения некоторых параметров регулятора и управляющих воздействий.

o  самоорганизующиеся системы, в которых адаптация производится за счет изменения её параметров и управляющих воздействий, а также за счет изменения структуры системы, путем автоматического подключения или отключения корректирующих звеньев

o  самообучающиеся системы, в которых адаптация производится не только за счет изменения её параметров, управляющих воздействий и подключения корректирующих звеньев, а также дополнительно за счет совершенствования алгоритма управления путем автоматического поиска оптимальных управлений, понимания их с одновременным забыванием старых алгоритмов, менее эффективных.

·  СЭУ - система экстремального управления, система, которая самостоятельно в процессе своей работы вырабатывает и поддерживает экспериментальное значение регулируемого параметра.

Цель управления -  непрерывный поиск экстремума по управляющему воздействию, когда динамические свойства объекта управления случайно изменяются.

СЭУ – один из видов самонастраивающихся систем. Выделение её в отдельный класс связано со специальной особенностью управления такой системой, когда неизвестна ни величина, ни направление изменения управляющих воздействий. Всё это определяется в процессе работы системы аналитически или экспериментально, путем подачи пробных сигналов.

По алгоритму управления:

1.Принцип программного управления, когда алгоритм управления вырабатывается по заранее составленной программе в задающем устройстве и последовательно выдается на объект управления. В таких САУ вся информация об управлении заранее занесена в задающее устройство.

2.Принцип управления по возмущению, когда алгоритм управления вырабатывается с помощью датчика возмущающего воздействия и компенсирует вызываемое им отклонение регулируемой величины. В таких САУ вся информация об управлении поступает на регулятор с возмущающего воздействия (генераторы с дополнительной обмоткой возбуждения в цепи якоря).

3.Принцип управления по отклонению, когда алгоритм управления вырабатывается по отклонению между заданным и действительным значением заданной величины. В таких системах информация определяется с помощью датчика регулируемой величины, сравнивается с заданным значением и пропорционально ошибке происходит процесс регулирования. Особенность – наличие главной обратной связи от регулируемой величины на регулятор.

По закону регулирования:

1.П-закон регулирования (пропорциональный), когда действие на объект регулирования пропорционально сигналу управления.

2. И-закон регулирования (интегральный), когда действие на объект регулирования пропорционально интегралу (обычно по времени) от сигнала управления.

3. ПД-закон регулирования(пропорционально дифференцирующий), когда на объект регулирования подается два сигнала управления, один пропорциональный, а второй - производный от этого пропорционального сигнала.

4. ПИ-закон регулирования(пропорционально интегральный), когда на объект регулирования подается два сигнала управления, один пропорциональный, а второй – по интегралу от этого пропорционального сигнала.

По виду обратной связи:

1)  Одноконтурные – 1 главная, 1 обратная связь (служащая для сравнения действительного и предписанного значения регулируемой величины);

2)  Многоконтурные – кроме главной обратной связи имеют еще дополнительные (местные) обратные связи, соединяющие выход и вход одного или нескольких элементов системы;

3)  Положительная обратная связь – с увеличением сигнала на выходе, сигнал на входе также увеличивается;

4)  Отрицательная обратная связь – с увеличением сигнала на выходе, сигнал на входе уменьшается;

5)  Жесткая обратная связь – обеспечивает прохождение сигнала в переходном и в установившемся режиме с одинаковым коэффициентом передачи;

6)  Гибкая обратная связь – обеспечивает прохождение сигнала только в переходном режиме работы системы. В установившемся режиме коэффициент передачи равен нулю (обратная связь обрывается).

По количеству регулируемых величин: