Необходимость поддержания постоянства или изменения той или иной

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ УПРАВЛЕНИЯ

Необходимость поддержания постоянства или изменения той или иной

величины в соответствием с некоторым законом часто возникает в различных технических, да и не только технических системах.

Например, при наборе высоты, перед тем как лечь на требуемый курс, пилот самолета управляет величиной тяги двигателя, рулями высоты, курса и т.п. При этом изменяются требуемым образом скорость самолета, его высота и курс. В этом случае мы говорим о ручном управлении.

Когда требуемая высота полета самолета набрана, ее постоянство, постоянство скорости и курса поддерживается специальным автоматическим прибором – автопилотом и в этом случае осуществляется автоматическое управление.

Другой пример автоматического управления, но уже не в технической системе. В организме человека существует множество систем поддерживающих его жизнедеятельность. Например, в здоровом организме поддерживается постоянство температуры тела, артериального давления, происходит расширение или сужение зрачков глаз в зависимости от освещенности и т.п.

Итак, когда же возникает необходимость в управлении? Эта необходимость возникает тогда, когда объекты управления самолет и человек не могут «сами по себе», первый функционировать, а второй жить. Рассмотренные объекты сами не могут достичь цели своего существования и в процессе работы устранять отклонение параметров функционирования от заданных.

Что же называется управлением? Создание условий, обеспечивающих требуемое протекание процессов в объекте управления, называется управлением.

Существуют три типа объектов управления:

1. Устойчивые.

2. Нейтральные.

3. Неустойчивые.

Рассмотрим их.

Объект называется устойчивым, если он обладает свойством возвращаться к своему исходному состоянию после устранения причин, вызвавших изменение этого состояния.

На Рис.1.1 изображен объект, на вход которого поступает ступенчатый периодический сигнал , принимающий значения 0 и 4.

Рис.1.1.

На Рис.1.2 изображены входной сигнал (верхний график) и выходной сигнал (нижний график). Как следует из рисунка, в том случае когда входной сигнал принимает нулевое значение, то есть устраняется причина, вызвавшая изменение состояния объекта, выходной сигнал через некоторое время также становится нулевым.

Рис.1.2.

Следовательно, объект на Рис.1.1 является устойчивым. Устойчивые объекты в принципе могут функционировать самостоятельно без управляющих устройств.

Предположим теперь, что объект, изображенный на Рис.1.1 является нейтральным. На Рис.1.3 представлены графики изменений входного (верхний график) и выходного (нижний график) сигналов.

Рис.1.3.

Как следует из графиков, после устранения возмущения, то есть когда входной сигнал принимает нулевое значение, выходной сигнал перестает изменяться, но в исходное состояние не возвращается. Значение выходного сигнала зависит от момента прекращения действия входного сигнала.