Большое распространение получили сау, в которых сигнал управления и
жүктеу/скачать 20,17 Kb.
|
Виды САУ 23.10
|
Виды САУ Большое распространение получили САУ, в которых сигнал управления и(t) формируется по измеренному отклонению выходного сигнала у(t) от зада- ющего воздействия х(t). Эта разность е(t) = х(t) - у(t) называется сигналом рас- согласования или сигналом ошибки. Устройство, измеряющее сигнал е(t), на- зывается измерителем рассогласования или сравнивающим устройством (СУ), который совместно с УУ образует регулятор (Р). Иногда эту конфигура- цию называют регулирующим блоком (РБ), а регулятором называют совокуп- ность СУ, УУ и Д. Подобные САУ работают по принципу отклонения или рас- согласования (проще – по отклонению). Существуют также САУ, работающие по принципу компенсации возму- щающих воздействий (проще – по возмущению). В таких САУ возмущение g(t) измеряется датчиком (Д) и используется для формирования сигнала уп- равления и(t). При выполнении определённых соотношений можно добиться того, что выходной сигнал у(t) не будет зависеть от возмущения g(t), что явля- ется достоинством таких САУ. В этом случае говорят, что САУ инвариантна по отношению к возмущению. Наконец, существует комбинированное управление, когда в замкнутых САУ наряду с управлением по отклонению, используется и управление по возмущению. Делается это для повышения точности САУ. Наиболее распространённые задачи, которые решают САУ: стабилиза- ция, выполнение заданной программы и слежение. САУ, поддерживающие постоянное значение управляемой величины у(t) при меняющихся возмущениях, называются стабилизирующими (проще – стабилизаторы). САУ, изменяющие управляемую величину у(t) по заранее заданной про- грамме, называются программными системами. САУ, управляемая величина которых воспроизводит произвольно изме- няющееся задающее воздействие х(t), называются следящими. Например, ре- жущий инструмент металлорежущего станка должен воспроизводить движе- ние щупа по копиру. В ряде случаев сама САУ в процессе управления должна производить поиск наивыгоднейшего значения выходной величины у(t). Такие САУ назы- ваются экстремальными. В них вместо задающего устройства, вырабатываю- щего сигнал х(t), ставится устройство автоматического поиска, которое про- изводит анализ какой-либо характеристики объекта и подаёт в УУ такое зна- чение х(t), при котором данная характеристика приобретает экстремальное (максимальное или минимальное) значение. Очевидно, что построение экс- тремальных САУ имеет смысл лишь при изменяющихся возмущениях. Экстремальное управление может применяться, например, для поддер- жания наиболее экономичной (крейсерской) скорости полёта самолёта или движения корабля, соответствующей минимальному расходу топлива на еди- ницу пройденного расстояния при изменяющихся высоте полёта, массе само- лёта или корабля, скорости и направления ветра и течения воды и т. д. При этом будет достигаться и максимальная дальность полёта или плавания при заданном запасе топлива. Крейсерская скорость обычно составляет 60…80 % максимальной скорости. Управляющее устройство (УУ) САУ создаётся применительно к кон- кретному ОУ. Если свойства ОУ и возмущения хорошо известны, то можно заранее выбирать такие структуру и параметры УУ, при которых обеспечивае- тся надлежащее качество управления в проектируемой САУ. Если же свойства ОУ известны недостаточно и к тому же они могут случайным образом менять- ся, то параметры УУ можно подобрать лишь ориентировочно. Тогда при от- клонении параметров от расчётных будет ухудшаться качество управления в САУ. В этом случае прибегают к построению самонастраивающейся САУ. Для этого в имеющуюся САУ вводятся дополнительные автоматические уст- ройства, которые определяют отклонение какого-либо показателя качества от требуемого значения и изменяют параметры или даже структуру УУ с целью минимизации указанного отклонения. Экстремальные и самонастраивающие- ся системы относятся к адаптивным САУ. Образцы для подражания дают процессы адаптации в природе. Так, ста- билизация температуры тела человека при низких температурах среды осу- ществляется за счёт изменения притока крови к поверхностным тканям, а при высоких температурах среды включаются механизмы потоотделения и дыха- ния, обеспечивающие интенсивный отвод избытка тепла. Таким образом, име- ет место изменение алгоритма управления. В рассмотренных системах была лишь одна управляемая (регулируемая) величина и одно управляющее (регулирующее) воздействие. Такие системы называют одномерными. Но существуют и связанные или многомерные САУ. В них имеется несколько управляемых величин. Или в единый комплекс свя- заны несколько УУ на одном или нескольких ОУ с перекрёстными связями между ними. Пример – три канала управления полётом самолёта в автопилоте: в вертикальной плоскости (по тангажу), в горизонтальной плоскости (по кур- су) и вокруг собственной оси (по крену). Каждый из каналов управления дей- ствует на свой руль, т. е. имеется три УУ. Мало этого – между ними введены перекрёстные связи, Например, для улучшения поворота самолёта его надо накренить, чтобы не сносило с курса. жүктеу/скачать 20,17 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|