Классификация систем автоматического управления. Условно-графическое представление САУ. Правила преобразования структурных схем, страница 6

В аналоговых САУ управляющие сигналы непрерывны во времени и могут быть постоянными (медленно меняющимися) и переменными, несущими информацию в величине, знаке, амплитуде, частоте или фазе.

                                  Рис. В.3.13. Фрагмент классификации САУ.

Рис. В.3.14. Аналоговые управляющие сигналы постоянные (а) и переменные (б,в).

В дискретных САУ управляющие сигналы прерывисты во времени и могут квантоваться только по уровню (в релейных), только по времени (в импульсных) или и по уровню и по времени (в цифровых).

Рис. В.3.15 Дискретные управляющие сигналы релейные (а), импульсные (б),   цифровые (в).

В релейных САУ три уровня квантования входного сигнала по величине (), информация заложена в этих уровнях.

В импульсных САУ один уровень квантования входного сигнала по времени (период следования импульсов постоянен), информация может быть заложена в амплитуде (АИМ), ширине (ШИМ) или начальной фазе (ФИМ) импульсов. Иногда в само квантование по времени закладывается информация (ЧИМ).

В цифровых САУ несколько уровней квантования по величине и по времени из-за необходимости “обозначить” число в кодовой форме цифрами единиц, десятков, сотен и т.д. (или в двоичной системе исчисления).

В.3.5. Классификация по типу выходного сигнала (по закону воспроизведения).

Данный подход к классификации основан на разновидностях законов воспроизведения выходным сигналом  входного управляющего воздействия .

В стабилизирующих САУ -- const, в следящих --  -- var. (причем произвольным образом), в программных --  -- var. (причем по жестко заданной программе).

Рис. В.3.16. Фрагмент классификации САУ

В функциональных САУ  и  во времени также меняются произвольно, но между собой эти сигналы связаны заданной функциональной зависимостью. Например, .

В оптимальных (экстремальных) САУ  -- var, но в процессе регулирования поддерживается оптимум по каким-либо техническим показателям (максимальная точность, наивысшее быстродействие, минимальные потери, перегрев не выше допустимого и т.д.)

Адаптивные (самонастраивающиеся) САУ выполняют цель регулирования “подстраиваясь” (автоматически) под изменение условий работы или возмущающих воздействий за счет перестройки своих технических характеристик.

Самообучающиеся – это адаптивные САУ, которые “приспосабливаются” к периодически изменяющимся условиям каждый раз лучшим образом, за счет запоминания этих изменений и самообучения (подстройки САУ).

Рассмотренная в разделе В.3 классификация позволяет определится со структурой САУ электропривода и выбрать наиболее подходящие методы ТАУ для ее анализа и синтеза.

В качестве примера местонахождения в рассмотренной классификации САУ электроприводов укажем, что САУ большинства автоматизированных электроприводов РУП “БМЗ” (г.Жлобин) зарубежного исполнения (Simens) выполнены по принципу регулирования по отклонению, имеют два контура регулирования с подчинением, построены на линейных и нелинейных элементах со стационарными параметрами, используют аналоговые управляющие сигналы постоянного тока, предназначены для стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока.

1.  Основные методы анализа и синтеза САУ

1.1Условно-графическое представление систем автоматического управления

Выше указывалось , что САУ  могут  иметь самую  различную физическую природу: злектрическую, механическую, гидравлическую, оптическую и т.д.

САУ электроприводов в основном электромеханические .

С  целью обобщения  и  идеализации ( исключение  физической  сущности ), САУ   представляют  для   анализа  или  синтеза  условно  графически  в виде

блок-схем,функциональных схем, принципиальных схем и структурных схем.

Блок-схема, функциональная   и   структурная схемы   графически   изобра- жаются в виде  квадратов, связанных стрелками.