Лекция №6 Математическое описание линейных систем автоматического управления

Вопросы

Проектирование и теория управления производственными процессами

Автоматизация проектирования систем управления производством. Наметим основные задачи, возникающие при проектировании систем автоматизации производства.

а. Формулировка технического задания, в котором должно быть указано, какими процессами требуется управлять, каковы цели управления и в каких условиях должно осуществляться управление.

б. Выяснение возможности воздействия на управляемые процессы и прогноз
внешних возмущений.

в. Оценка требуемой мощности исполнительных устройств, выбор типа ИУ
и источников питания.

г. Оценка возможностей получения текущей информации и выбор датчиков.

д. Построение законов управления (правил преобразования информации).

е. Выбор типа преобразователя информации.

Программирование или схемная реализация блока преобразователя информации реализуют законы управления.

Подчеркнем, что в настоящее время проектирование самих технических средств и подчинение системы автоматизации все реже входят в непосредственный круг обязанностей инженера-проектировщика САУ. Обычно ориентируется на серийно выпускаемые промышленностью блоки. Главная же его работа состоит в обеспечении технических средств и подчинении системы автоматизации общим целям. При этом совершенно особую роль играет задача проектирования законов управления.

Общая теория управления может оперировать не с конкретными техническими описаниями типа автоматизации производственных процессов, а классами математических моделей. Это обстоятельство придает теории внешний облик математической дисциплины. Однако по своему содержанию и направленности теория автоматизации производственных процессов - техническая наука.

Техническое содержание проявляется при выборе типа изучаемых общих математических моделей, но главным образом - при приложении и трактовке математических результатов. При технических приложениях исходными являются не математические уравнения, а реальный объект и реально используемые технические средства.

1. Что называют вторичными приборами?
2. Считаются ли миллиамперметры вторичными приборами?
3. Как можно классифицировать усилительные устройства?
4. Для чего служат усилительные устройства?
5. В чем состоит принцип работы электромашинного усилителя?
6. Какие основные задачи возникают при решении задачи систем автоматизации производства?

Объекты и системы управления технологическими процессами состоят из элементов, имеющих различную природу. Описание каждого элемента дается на языке механики, электротехники, химических или физических процессов. Для анализа взаимодействия удобно перейти к единообразному описанию. В инженерной практике получил наибольшее распространение следующий способ:

а) каждый реальный элемент рассматривается как устройство, звено системы, в котором осуществляется преобразование одного процесса, называемого входным воздействием, в другой, называемой входной реакцией, или просто преобразование "вход - выход".

б) взаимодействие между звеньями задаются путем описания связи между их входами и выходами, определяющих структуру схемы.

Математическое описание вход - выходных соотношений может быть аналитическим (с помощью уравнений), графическим (с помощью графиков, структурных схем, графов) и табличным (с помощью таблиц).

Математическое описание можно получить аналитическим на основе физических и химических законов, которым подчиняются технологические процессы, или экспериментально.

Обычно вход - выходные соотношения описываются линейными или нелинейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями, передаточными функциями или импульсными функциями.

Дата добавления: 2014-01-06