Структурная и функциональная схемы система автоматического регулирования. Система «станок – процесс резания», как объект управления. Основные законы управления. Общий порядок составления уравнений динамических систем/звеньев

бесконечности, что с точки зрения регулирования бессмысленно, т.е. невозможно.

Типовая инженерная задача расчета и проектирования САР сводится к выбору закона регулирования и расчету параметров настройки регулятора k_p, Т_Д , Т_и.

Моделирование как метод исследования САУ/САР.

Модель – это материальный или мысленно представленный объект, который в процессе познания (изучения) используется вместо оригинала, сохраняя его основные свойства и отношения, важные для данного исследования.

Моделирование – построение и изучение моделей реально существующих систем, а также выполнение экспериментов на модели вместо прямых экспериментов на реальной системе.

Физическая модель – это материально реализованная система, имеющая ту же физическую природу, что и моделируемый объект, и предназначенная для проведения экспериментальных исследований с целью получения информации о моделируемом объекте.

В основе физического моделирования лежат теория подобия и анализа размерностей.

Математическая модель объекта управления в машиностроении – это совокупность математических уравнений, отражающих взаимосвязь выходных и входных величин объекта, дополненную ограничениями, накладываемыми на эти величины условиями их физической реализации и безопасной эксплуатации.

Полная математическая модель включает описание связей между основными переменными процесса в статическом режиме (статическая модель) и во времени при переходе из одного режима в другой (динамическая модель).

Статическая модель формируется по следующей схеме.

1. Анализ физико-механических закономерностей технологического процесса, его целевое назначение, основные уравнения, которыми можно описать этот процесс и его особенности.

2. Выявление входных (управляющие и возмущающие воздействия) и выходные (управляемые переменные) переменные технологического процесса.

3. Определяют связи между указанными выше переменными и граничными условиями протекания технологического процесса.

Статическая модель содержит уравнение, описывающее поведение ОУ в статическом режиме, т.е. показывает взаимосвязь между входными и выходными величинами ОУ:

y = f(v, d),

где v - управляющее воздействие; d - возмущающее воздействие.

Динамическая модель предполагает определение динамических характеристик процесса и представляет собой уравнения динамики:

y = f(v, d, τ),

а также ограничения, накладываемые на переменные:

                                           y_min ≤  y ≤  y_max , v_min ≤  v ≤  v_max.

Уравнения статики можно получить из уравнения динамики, если все входящие в него производные во времени приравнять к нулю.

7. Общий порядок составления уравнений динамических систем/звеньев.

Общий порядок составления уравнений динамических систем

1. Установление физического закона протекания процессов. Математическое выражение закона образует дифференциальное уравнение.

2. Выявление и анализ факторов для определения зависимостей переменных, входящих в исходное уравнение. Нахождение математических зависимостей. Эти зависимости, как правило, нелинейные функции.

3. Линеаризация (если она допустима).

Линеаризация – это приближенная замена нелинейной функции (уравнения) соответствующей линейной функцией (уравнением).

Линеаризация производится для упрощения расчетов, но при этом точность