Принципиальная схема автоматического управления

Этапы развития теории и систем управления

1769 г. – Система регулирования паровой машиной Дж. Уатта

1800 г. - Эпоха массового производства Элле Уитни.

1868 г. – Дж. Максвел 1-я мат модель паровой машины.

1913 г. – Генри Форд, механическая сборка авто.

1927 г. - Ваде анализ усилителей обратной связи.

1932 г. – Найкрист разработал метод анализа усилителей системы.

1952 г. – Массачусетский институт, станки с программным управлением.

1954 г. – Дж. Деву устройство для переноса предметов.

1960 г. – Был создан первый робот «Днепр».

1970 г. – Теория оптимального управления.

1980 г. – подробно исследована робастная система управления.

1990 г. – предприятия работающий на экспорт – импортное внедрение автоматизации.

1994 г. – Система управления с обратной связью широко внедряется на автомобили.

Одним из первых примеров систем автоматизированного управления является регулятор Ползунова-Уатта, предназначенный для автоматического регулирования, поддержания давления в паровых котлах.

Классификация систем управления

1) По принципу регулирования: а) Разомкнутые с программным управлением.

Б) С управлением по возмущению

В) Замкнутая

Г) Комбинированная

2) По цели регулирования: а) система программного управления, система без обратной связью.

Б) следящая система, система с обратной связью.

В) Система стабилизации, выходная величина должна быть постоянной.

Г) Экспериментальная, экстремум нек-х показаний.

3) По способу формирования сигнала управления:

А) непрерывный

Б) Дискретный

В) гармоническими модуляциями.

4) По количеству регулируемых координат

А) Одномерное

Б) многомерное

5) По взаимному влиянию координат друг на друга:

А) не связанная

Б) Много связная

6) По характеру изменения параметров по времени

А) стационарные

Б) не стационарные

7) По распространению параметров в пространстве:

А) Сосредоточенные параметры.

Б) распределенные параметры.

8) По степени идеализации мат. моделей:

А) Линейные

Б) не линейные

9) По соотношению сигналов – шум:

А) Детерминированные

Б) стохастические

10) По характеру перехода процессов:

А) Устойчивые

Б) Не устойчивые

В) Нейтральные.

Принципиальная схема автоматического управления

С-сумматор, У- усилитель, ИУ – измерительное устройство, ОУ – объект управления, ИМ – исполнительный механизм, ЗУ – запоминающее устройство.

Задающее устройство(ЗУ) – вырабатывает команды управляющему устройству (регулятору).

Сумматор(С) – устройство, алгебраически суммирующее сигналы, поступающие от задающего устройства и по каналу обратной связи. Затушеванный сектор означает, что сигнал обратной связи имеет знак, противоположный знаку сигнала от задающего устройства.

Усилитель (У) – устройство, усиливающее сигнал, поступающий от сумматора.

Исполнительный механизм (ИМ) – вырабатывает воздействие, способное изменить управляемый параметр объекта управления.

Объект управления (ОУ) – устройство, процесс в котором изменяют для достижения поставленной цели.

Измерительное устройство(ИУ) – регистрирует сигнал, свидетельствующий об изменении параметра объекта управления, преобразует его и посылает в сумматор.

На вход объекта управления ОУ подается управляющее воздействие x (t). На выходе снимается сигнал y (t),свидетельствующий о состоянии объекта. Под влиянием возмущения z (t) величина y (t) отклоняется от назначенной. Сигнал регистрируется измерительным устройством ИУ и поступает на сумматор С. Линия, по которой объект управления посылает информацию о состоянии объекта в управляющее устройство УУ, образует обратную связь ОС. Назначение сумматора – сравнить сигнал от объекта управления с задающим сигналом u (t). Последний поступает от задающего устройства ЗУ. Сумматор вычитает один сигнал из другого и формирует сигнал рассогласования (ошибки): e(t) = u(t) – y (t). Сигнал рассогласования может быть отрицательным или положительным, смотря по тому, больше регулируемая величина y (t) чем задаваемая u (t) или меньше. При любом неравенстве на усилитель У и далее на исполнительный механизм ИМ поступает сигнал, по знаку противоположный регулируемой величине. Получается, что управляющее устройство вырабатывает сигнал, обратный по знаку воздействия внешнего возмущения z (t). Тем самым действие возмущения нейтрализуется, процесс возвращается к норме, регулируемый параметр y (t) становится тем, который отвечает назначению.