Общие принципы построения САУ

Классификация по принципам управления САУ ведется в зависимости от вида используемой управляющим устройством (УУ) информации.

1. Принцип разомкнутого жесткого управления (программного)

Обозначения: « » –канал возмущения; « » – канал управления. Применяется в тех случаях, когда свойства объекта по каналу управления (т.е. его модель Ф(…)) хорошо известны, а влиянием на можно пренебречь.
Используется информация только о (вектор цели управления).

 

 

Рис. 2.4

Достоинство: максимальная простота;

Недостатки: низкая и неконтролируемая степень соответствия между и ;

2. Принцип разомкнутого управления (по возмущению)

Применяется в тех случаях, когда влиянием на можно пренебречь, свойства ОУ по каналам « » и « » известны достаточно хорошо.

       
 
   
Достоинство: 1) принципиально такая система дает теоретическую возможность полностью скомпенсировать влияние на (при определенных условиях!) – в этом случае САУ (ее перемен-
 

 


Рис. 2.5

ная ) является инвариантной к ; 2) в системе не появляется «лишних» динамических процессов, которые генерируются самой системой, т.е. такая САУ имеет высокую динамическую точность;

Недостатки:

1) так как не контролируется, то САУ имеет низкую и неконтролируемую точность обеспечения соответствия между и (так как есть и свойства ОУ точно неизвестны), т.е. низкую статическую точность;

2) для повышения точности необходимо расширять , что усложняет систему, в том числе ее разработку.

3. Принцип замкнутого управления по состоянию ОУ (управление

с обратной связью (для САР – управление по отклонению))

Используется информация и о , и о . Применима в тех случаях, когда допустимы динамические отклонения от (колебания).

Достоинства: можно обеспечить достаточно высокую точность соответствия после затухания колебаний (переходных процессов), т.е. высокую статическую точность. Свойства ОУ при этом по каналу « » можно знать приближенно.

       
 
   
Недостатки: введение отрицательной обратной связи приводит к появлению собственного движения САУ, т.е. такого движения, которое генерируется самой системой. Оно приводит к появлению динамических (!) отклоне-
 

 


Рис. 2.6

ний (колебаний) относительно , т.е. к динамическим ошибкам. В тех случаях, когда свойства объекта могут существенно изменяться по отношению к тем, которые были приняты на этапе разработки САУ, собственное движение системы может стать неустойчивым (расходящимся), а система неработоспособной.

4. Комбинированный принцип управления

       
 
   
Используется информация о , , . Достоинства: высокая статическая и динамическая точность; Недостатки: большая
 

 


Рис. 2.7

сложность.

 

Декомпозиция общей цели управления. Частные задачи управления

Если проанализировать действия человека-оператора при решении задачи управления, то можно из общей задачи (общей цели) управления выделить частные задачи (цели):

1. Поддержание выходных переменных ОУ на их заданных значениях – это задача регулирования.

2. Приспособление в процессе управления ОУ к его изменяющимся свойствам – это задача адаптации.

3. Обеспечение наилучших (оптимальных) в определенном смысле режимов работы ОУ – это задача оптимизации.

4. Изменение общего состояния оборудования при пусках, остановах, в частности, при возникновении аварийных ситуаций – это логическое управление.