Классификация САУ (Лекция)
ТЕМА ЛЕКЦИИ
1. Классификация САУ по принципу действия
2.
Классификация САУ по характеру изменения выходной переменной
3.
Классификация САУ по математическому описанию
1. Классификация
САУ по принципу действия
САУ подразделяются на
-
разомкнутые;
-
замкнутые;
-
комбинированные.
В разомкнутых САУ
управляющее воздействие задаётся на основании цели управления, характеристик
объекта и известных внешних воздействий, но без учёта истинного значения
управляемой переменной. Если на рис. 0.1 разорвать ОС, то получится разомкнутая САУ. Она будет разомкнутой как при наличии, так
и при отсутствии штриховой линии. Поскольку в этих САУ осуществляется
компенсация известных внешних возмущений, то этот принцип управления называется
управлением по возмущению.
В замкнутых САУ управляющее воздействие формируется в
непосредственной зависимости от управляемой переменной. Этот принцип управления
называется управлением по отклонению (
). Если на рис. 0.1 разорвать штриховую линию, то
получится система с управлением по отклонению.
Если одновременно используются оба
принципа управления (по возмущению и отклонению), то такая система называется
системой комбинированного принципа
действия (комбинированной системой). Комбинированной является вся система
на рисунке 0.1.
2. Классификация
САУ по характеру изменения выходной переменной
САУ подразделяются на
-
системы
стабилизации;
-
системы
программного регулирования;
-
следящие
системы.
Системой стабилизации называют такую
САУ, которая поддерживает постоянное значение управляемой переменной (
).
Системой программного регулирования называется такая САУ, которая изменяет
выходную переменную по заранее заданному закону 
.
Следящими называются такие САУ, которые воспроизводят изменение управляемой
переменной в соответствии с изменением задающего воздействия с неизвестным
законом изменения.
3. Классификация
САУ по математическому описанию
САУ состоит из ряда звеньев. У каждого
звена может быть одно или несколько входных воздействий (входные переменные) и
одна или несколько выходных переменных. Каждое звено описывается
алгебраическими и (или) дифференциальными, и (или) разностными уравнениями.
Если подать на звено входной сигнал, то в выходном сигнале возникает переходный
процесс. Если звено устойчивое, то при постоянном входном сигнале через
некоторое время устанавливается постоянный выходной сигнал. Зависимость
выходного сигнала от входного в установившемся режиме называется статической характеристикой данного звена.
Основными
признаками классификации являются:
1)
непрерывность или дискретность динамических процессов
во времени;
2)
линейность или нелинейность уравнений, описывающих
динамику процессов в звеньях.
Системой непрерывного действия называется такая САУ, в каждом звене
которой при непрерывном входном воздействии выходная переменная также является
непрерывной.
Ниже приведены статические
характеристики непрерывных звеньев.
Рис.Примеры статических характеристик непрерывных звеньев,
где х, у – входной и выходной сигналы
Цифровой называется такая САУ, в которой имеется хотя
бы одно звено, у которого при непрерывном входном сигнале выходной сигнал имеет
вид последовательности импульсов. Такое звено называется импульсным.
Линейной называется САУ, в которой в каждом звене
выходные сигналы линейно связаны с входными сигналами.
Рис.
Импульсное звено, где х, у – входной и выходной сигналы
Нелинейной называется САУ, в которой имеется хотя
бы одно звено с нелинейной зависимостью между входным и выходным сигналами.
Особым подклассом нелинейных систем
являются релейные системы.
Релейной называется такая САУ, в которой хотя бы в одном звене при
непрерывном изменении входной переменной выходная переменная в некоторых точках
процесса, зависящих от значения входной переменной, изменяется скачком.
Рис.
Примеры статических характеристик релейных звеньев