Управление по отклонению, возмущению и комбинированное

Главный принцип управления состоит в том, чтобы уменьшить отклонение выходной величины Y(t) от требуемой Y_тр(t), т.е.

Y(t) - Y_тр(t) = ½DY(t)½® min.

При возмущении F(t) возникает отклонение DY_F(t). Если компенсирующее воздействие DY_u(t) будет равным по величине и обратным по знаку DY_F(t), то отклонения выходной величины не будет:

DY_F(t) = - DY_u(t) ® DY(t) = 0. (1.1.11)

Схема САУ с управлением по возмущению приведена на рис.1.1.6.

Рис.1.1.6. Функциональные схемы САУ по возмущению:
ИЭ_F - измерительный элемент возмущения

Принцип управления по возмущению (Понселе-Чиколева)

Для уменьшения отклонения DY_F(t), вызванного возмущением F(t), возмущение измеряется и преобразуется АУУ в управляющее воздействие U(t), которое вызывает компенсирующее отклонение DY_u(t), равное по величине и противоположное по знаку отклонению DY_F(t).

Такие системы полностью компенсируют возмущение, они разомкнутые, в них нет проблем устойчивости, очень быстродействующие.

Если отклонение DY(t) возникает при изменении X₃'(t) или по изменению выходной величины Y(t), то вырабатывается сигнал рассогласования (рис.1.1.7).

e(t) = X₃(t) - X_oc(t). (1.1.12)

Принцип управления по отклонению (Ползунова-Уатта)

Для уменьшения отклонения DY(t) производится измерение разности между заданным и текущим значениями выходной величины и в зависимости от величины и знака этого отклонения осуществляется автоматическое воздействие на ее уменьшение.

Рис.1.1.7. Функциональная схема САУ по отклонению:
e(t) - сигнал рассогласования;
ИЭ_о - измерительный элемент обратной связи

Такие системы управляют выходной величиной независимо от причин отклонения DY(t) (нагрузка, температура, изменение параметров звеньев и элементов). Однако присутствует обратная связь, эти системы замкнутые и возникает проблема устойчивости.

Современные САУ высокой точности строятся на основе сочетания управлений по возмущению, т.е. комбинированное управление (рис.1.1.8).

Рис.1.1.8. Функциональная схема комбинированной САУ