Принципы управления и информация

Основными принципами управленияявляются следующие: управление по воздействиям, управление по отклонению, управление по состоянию и комбинированное управление.

Рассмотрим кратко основные свойства САУ, построенных на основе этих принципов.

САУ с управлением по воздействиям.Функциональная схема системы управления, построенной на основе этого принципа, показана на рис. 1.8.

Общий вид закона управления по воздействиям

Свойства системы с управлением по воздействиям:

- система разомкнутая;

- может быть реализована только при измеряемых воздействиях;

- компенсируется влияние (вредное) только измеряемых воздействий. Влияние неизмеряемых воздействий не компенсируется;

- ошибка системы очень сильно зависит от параметров системы и при их изменении сильно изменяется;

- при некоторых дополнительных условиях имеется возможность полной компенсации влияния измеряемого воздействия любой формы;

– системы данного типа обладают более высоким быстродействием по сравнению с системами других типов, так как компенсация влияния воздействия начинается одновременно с его возникновением.

САУ с управлением по отклонению.Функциональная схема системы в этом случае показана на рис. 1.9. Общий вид закона управления по отклонению

.

Свойства системы управления, построенной на основе управления по отклонению:

– система замкнутая. Это существенно меняет свойства системы в сторону их улучшения;

– компенсируется влияние всех воздействий (и измеряемых, и неизмеряемых), приложенных к замкнутому контуру. Это одно из основных достоинств систем данного типа;

– свойства системы значительно менее чувствительны к изменениям параметров объекта и регулятора (при достаточно большом коэффициенте усиления в замкнутом контуре);

– влияние воздействий произвольной формы не может быть скомпенсировано полностью;

– быстродействие системы ниже, чем в предыдущем случае, так как компенсация воздействия начинается лишь после того, как возникнет отклонение.

САУ с управлением по состоянию.Схема системы в этом случае приведена на рис. 1.10. Общий вид закона управления по состоянию

,

где – переменные состояния объекта управления.

По своим свойствам системы с управлением по состоянию близки к системам с управлением по отклонению, но за счет использования большей информации обладают более широкими возможностями в смысле придания желаемых характеристик системе управления. Системы с управлением по состоянию применяются для управления наиболее сложными объектами, к качеству процесса управления которыми предъявляются повышенные требования.

Системы с комбинированным управлением.Комбинироваться могут:

– управление по отклонению и воздействиям;

– управление по состоянию и воздействиям и т.д.

Одна из возможных схем системы управления, в которой реализуется комбинированное управление по отклонению и воздействию (возмущению f) приведена на рис. 1.11.

Общий вид комбинированного закона управления по отклонению и воздействиям u = U(ε, g, f). Это управление применяется, если есть возможность измерить какие-либо воздействия.

Любой принцип комбинированного управления позволяет в результате объединения придать системе лучшие качественные свойства каждого из комбинируемых принципов. Поэтому при построении комбинированных систем, например, с управлением по состоянию и воздействиям обычно с помощью управления по воздействиям стремятся устранить влияние наиболее сильных возмущений. Компенсация влияния остальных воздействий, а также обеспечение требований по динамике и точности системы возлагается на управление по состоянию.