Классификация САУ и законы управления

САУ можно классифицировать по классам и принципам действия.

По классам дифференциальных уравнений:

Линейными системами называются систмы, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, в противном случае система входит в класс нелинейных. Линейные и нелинейные дискретные системы описываются соответсвеннно линейными и нелинейными разностными уравнениями или системами разностных уравнений.

Линейные и нелинейные стационарные системы описываются дифференциальными уравнениями с постояными коэффициентами, а нестационарные системы с переменными коэффициентами.

Сосредоточенные системы или системы со средоточенными параметрами, описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями.

Распределенныесистемы или системы с распределенными параметрами, описываются дифференциальными уравнениями в частных производных.

Существуют два закона управления: по отклонению выходной велины и по возмущению.

САУ по отклонению – принцип И.И.Ползунова, предложенная им в 1765г. В настоящее время используется в 90% промышленных САУ.

Достоинством САУ по отклонению является то, что она компенсирует влияние любого возмущающего воздействия, которое вызвало изменение значения ее выходного сигнала у от заданного значения. Это изменение фиксирует датчик и через цепь отрицательной обратной связи, сигнал контролируемого параметра поступает на вход сравнивающего устрйства, которое, в свою очередь, вырабатывает сигнал отклонения ε = х - х_ос , поступающего на регулятор (рисунок 1.3). Недостаток состоит в том, что сначала должно появиться отклонение ε выходного сигнала у (параметра) от заданного ззначения и только затем регулятор компенсирует возмущающе воздействие.

Рисунок 1.3 - Структурная схема САУ по отклонению

САУ по возмущению – принцип Ж.Понселе, предложеннй им в 1830г. Если f возмущающее действие на объект, его измеряют и подают на регулятор для сравнения с заданным значением и выработки управляющего сигнала, изменяющего значение входного сигнала (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Структурная схема САУ по возмущению

При таком принципе управления изменение возмущающего воздействия компенсируется регулятором до того, как оно нарушит технологический режим работы объекта. Однако есть существенный недостаток – неспособность компенсировать влияние других возмущающих воздействий.

САУ по возмущению является разомкнутой, т.е. без обратной связи по выходному сигналу.

Комбинированные САУ совмещают оба закона управления и лишены многих недостатков рассмотренных схем (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Структурная схема комбинированной САУ

По закону изменения выходного сигнала задатчика различают САУ стабилизации, программные и следящие.

По закону изменения выходного сигнала регулятораразличают САУ дискретные (двух, трехпозиционные) и непрерывные (аналоговые).

Двухпозиционные (вкл. – выкл.) САУ надежны (холодильные установки), дешевы, но мала точность регулирования.