Общие принципы построения и функционирования САУ

Решение задач управления

Лекция 4

Реализуется с помощью регуляторов. Регулятор представляет собой совокупность цепей обратной связи в структуре системы. Регулятор выполняет роль гаранта. Обеспечивающего целенаправленное развитие (самоорганизацию) автоматической системы.

В сложных многопараметровых САУ и особенно при программно-целевом управлении строятся адаптивные регуляторы. Такие регуляторы создаются на основе мультипроцессорных систем(сетевая структура регулятора).

Фундаментальная проблема поиска эффективных законов управления при учете свойств объектов в конкретных условиях функционирования успешно решается в рамках синергетического подхода синтеза системы «объект-регулятор». В этом случае:

1.Появляется возможность замены силового централизованного обеспечения управляющих воздействий на объект.

2.Обеспечивается плавное высокоточное изменение структуры и параметров регулятора для оптимальной реализации целей управления.

Замечание: Успешность централизованного управления определяется степенью адекватности модели и точности расчета при случайных вариациях параметров. К сожалению это возможно не всегда.

Суть синергетического принципа правления заключается в формировании последовательной совокупности рельефов фазового пространства, позволяющего получить требуемое качество управления. Такое формирование обеспечивается в расширенной системе уравнений. Эта система уравнений описывает совместное состояние объединения «объект-регулятор» малыми приращениями входных воздействий, приводящих к целевой самоорганизации САУ.

Фактически малые управляющие сигналы способствуют выбору оптимальной фазовой траектории в n-мерном фазовом пространстве. При этом обеспечивается обход областей притяжения, нежелательных особых равновесных точек. (аттракторов).

Кроме синергетического подхода перспективным подходом теории управление является создание робастных регуляторов.

Робастность - «грубость»системы. В робастной системе влияние параметров на ее свойства и характеристики незначительно. Не большие направленные вариации параметров в таких системах не должны приводить к нарушению устойчивости системы.

Важным вопросом также является проектирование САУ при неточных (неизвестных) параметрах объекта. Теория таких САУ базируется на свойстве нечетких множеств и моделирующих их нечетких компьютеров.

Для реализации функций правления САУ должна содержать совокупность устройств, выполняющих различные преобразования сигналов. Блок схема САУ

Объект управления- в общем случае он может представлять собой весьма сложное нелинейное устройство и состоять из множества взаимодействующих элементарных устройств. Поэтому при моделировании объект «выделяется» по ряду признаков (конструктивных, функциональных) из внешней среды.. Целенаправленное изменение состояния объекта происходит за счет управляющих силовых воздействий. Вектор U={U1,…Ur} знак транспонирования T Вектор U вырабатывает силовым исполнительным устройством. Воздействия имеют заданную форму и интенсивность. Они подаются через передачу на вход объекта. Необходимая для изменения состояния объекта мощность получается за счет внешнего источника энергии. Сигналы , определяющие работу силового исполнительного устройства обрабатывает устройство обработки и управления. Оно собирает информацию о состоянии объекта, внешних воздействий , принимает решение о характере управления и создает управляющие информационные сигналы . Это устройство также диагностирует блоки управления.

Задающее устройство формирует вектор заданий (уставок)- вектор V. Сигналы уставок подаются на устройства обработки и управления, где происходит сравнение вектора заданий с вектором состояний (вектором V с Y)

Состояние объекта и возмущения g с чертой фиксируются датчиками Д. Датчики представляют собой различные первичные измерительные преобразователи физических величин в другие величины, удобные для дальнейшего преобразования и передачи по линиям связи в блоки обработки

Дата добавления: 2014-01-07