Принцип регулирования по возмущению. (Принцип компенсации).

АСР по возмущению работает по разомкнутому циклу, т.е. не имеет обратной связи.

 

Регулирующее воздействие формируется как функция от возмущения:

U(t)=F [ f(t) ]

 

Достоинство: 1. Компенсация основного возмущения.

Недостаток: 1. Отсутствие информации с выхода системы на ее вход.

2. Требуется большое количество датчиков для измерения различных возмущений.

Билет №2

Основные понятия и определения теории автоматического управления.

Системы управления относятся к кибернетическим системам, так как в основу их положен принцип переработки информации.

Кибернетика — это наука, которая изучает общие законы управления в разных системах: технических, биологических, эко­номических на основе переработки информации в системах различной природы — машине, обществе, животном. Управление реализуется целенаправленной координацией деятельности (действия) различных элементов той или иной системы.

Кибернетику подразделяют на три вида: техническая кибернетика, экономическая кибернетика и биокибернетика.

Техническая кибернетика изучает технические средства (роботы и другие технические устройства), способные заменить человека при управлении трудоемкими технологическими процессами или операциями на производстве.

Автоматические и автоматизированные системы управления являются элементами технической кибернетики.

В основе всех процессов управления находятся информацион­ные процессы, происходящие в системе. Кибернетика изучает общие принципы и законы управления различными объектами на основе получения, хранения, переработки и передачи инфор­мации. Каждый управляемый объект рассматривается как отдель­ная система.

Система — это совокупность элементов, находящихся в отно­шениях и связях друг с другом, которая образует определенную целостность и единство.

Каждая система может состоять из ряда подсистем.

Подсистемой называется часть системы, выделенная по опреде­ленному признаку. Подсистему, в свою очередь, можно рассматри­вать как систему по отношению к ее внутренним элементам.

Например, пищевая промышленность является системой, в ко­торую входят отдельные элементы системы (отрасли): хлебопекар­ная, сахарная, пивоваренная, масло-жировая и т. д., обладающие общим для всех свойством — способностью удовлетворять потреб­ности людей в продуктах питания. В свою очередь, отрасль можно рассматривать как систему, состоящую из совокупности элементов, которыми являются предприятия (объединения).

Любая кибернетическая система состоит из двух подсистем: управляющей и управляемой.

Управляющей называется подсистема, которая реализует про­цесс переработки информации, воспринимая информацию, ха­рактеризующую состояние системы, перерабатывая и генерируя новую информацию.

Управляемой является подсистема, которая под действием дан­ной информации реализует процессы функционирования всей системы.

Система управления представляет собой единство управляю­щей и управляемой подсистем (рис. 2.1).

Кибернетические системы можно подразделить на простые, сложные и очень сложные.

Простые системы — это системы, не имеющие разветвленной структуры (отсутствуют иерархические уровни), с небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих более сложные функции. При этом изменения в них легко описываются.

Сложные системы — это системы с разветвленной структурой и значительным количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих более сложные функции.

Очень сложные системы — это такие системы, состояние которых по различным причинам до сих пор не удается подробно описать (пример — Солнечная система в мировом пространстве).

Связью в кибернетике являются процессы получения инфор­мации, ее хранения и передачи. Различают два вида связи: пря­мую и обратную.

Прямая связь — связь, определяющая воздействие на объект управления, вид соединения элементов системы управления, при котором входное воздействие элемента А передается на вход какого кого-либо элемента В (рис. 2.2). При управлении необходимо знать, как реагирует на управляющий сигнал объект управления, т. е. необходима обратная связь В с А.

Обратная связь — связь, позволяющая осуществить выбор управляющего воздействия в зависимости от состояния системы (рис. 2.3).

Элемент А связан каналами прямой и обратной связи с элементом В. По каналу обратной связи элемент А получает информацию об изменениях, происходящих в элементе В в результате влияния полученной от А информации. Таким образом, с помощью обратной связи получают сведения о результатах управляющих и внешних возмущениях на объект, при этом обеспечиваются необходимые воздействия входных и выходных сигналов.

2. И – регуляторы.

И – регулятором называется такой регулятор, у которого скорость перемещения РО пропорционально отклонению регулируемого параметра от заданного значения. или (12.3)

Передаточная функция И – регулятора

(12.4)

где = 1/Т_и параметры настройки И – регулятора, Т_и - постоянная интегрирования

У И – регулятора нет жесткой зависимости между отклонением регулируемой величины и положением РО. В момент прекращения работы АР регулирующий орган может занимать любое положение в пределах возможного диапазона перемещений.

Основное достоинства И – регуляторов отсутствие остаточного отклонения регулируемой величины по окончании процесса регулирования. Это объясняется тем, что регулирующее воздействие регулятора на объект прекращается в тот момент, когда отклонение регулируемой величины от заданного значения становится равным нулю. Недостатком И – регулятора является относительно низкая скорость, которая характеризуется значением параметра настройки регулятора . Чем больше , тем выше скорость регулирования.