Бесекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования (1972) (1151987), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Общие положения $23.2. Синтез оптимальной системы с испольаозанвем принципа максимума $23.3. Последовательная оптимизация ва базе нелинейного программиро- вания 501 514 525 535 539 542 542 549 559 573 625 632 639 644 650 656 662 ОГЛАВЛЕНИЕ Г л а в а 25. Адаптиввые системы РАЗДЕЛ ЦИФРОВЫЕ И АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Г л а в а 24. Системы регулирования с цифровыми вычислительными машинами 1 24.1.
Общие понятия 4 24.2. О синтезе систем регулирования с ЦПМ $24.3. Дискретная коррекция 4 24ЗС Периодические реясимы, обусловленные квантованием во уровню 1 25Л. Системы зкстремального регулирования 4 25.2. Самонастраивающиеся системы П р н л о ж е н и е 1, Таблица А-функций П р и л о ж е н н е 2. Таблица интегралов Литература Предметный указатель 695 702 713 719 735 735 743 752 754 356 761 ПРЕДИСЛОВИЕ Второе издание книги отличается включением ряда новых вопросов: многомерных систем, основ теории чувствительности, систем с переменной структурой. Кроме того, расширено изложение вопросов синтеза, расчета систем при случайных воздействиях, импульсных, цифровых и оптив«альных систем.
Сокращению подверглись некоторые сравнительно громоздкие примеры. Это оправдано тем, что в настоящее время достаточно широкое распространение получил «Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления» под ред. В. А. Бесекерского (изд-во «11аука», изд. 4-е, 1972). В нем читатель может найти подробные примеры по всем разделам книги. Содержание книги близко к программам курсов теории автоматического регулирования и управления, читаемых в высших технических учебных ааведениях.
Ряд вопросов освещен более широко. Предполагается, что читатели знакомы с имеющими сейчас широкое применение преобразованиями Лапласа„Карсона — Хевисайда и Фурье, которые излагаются в курсах высшей математики, теоретической механики и теоретических основ электротехники. Поэтому авторы ограничились лишь кратким напоминанием основ их использования в соответствующих местах книги.
Разделы 11, Ш, Ъ' написаны В. А. Бесекерским, а разделы 1 и û— Е, П. Поповым, РАЗДЕЛ 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЛАВА 1 ВИДЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 5 1.1. Понятие о замкнутых автоматических системах Существует чрезвычайно большое разнообразие автоматических систем, выполняющих те или иные функции по управлению самыми различными физическими процессами во всех областях техники. В этих системах сочетаются весьма разнообразные по конструкции механические, электрические и другие устройства, составляя, в общем, сложный комплекс взаимодействующих друг с другоч звеньев. Примерами автоматических систем могут служить: а) автомат вкли>чення освещения, в котором имеется фотоэлемент, реагирующий на силу дневного света.
и специальное устройство для включения освещения, срабатывающее от определенного сигнала фотоэлемента; б) автомат, выбрасывающий какие-либо определенные предметы (билеты, шоколад) при опускании в него определенной комбинации монет; в) станок-автомат, автоматические линии станков н автоматические цехи ка заводах; г) системы телеуправления, в которых от нажатия кнопки или от легкого поворота ручки на пульте управления совершается определенная комбинация мощных и сложных операций в управляемом объекте; д) автоматичоский регулятор скорости вращения двигателя, поддержнва1ощий постоянную угловую скорость двигателя неаависимо от внешней нагрузки (аналогичко регуляторы температуры, давления, напрязкения, частоты н пр.); е) автопилот, поддерживающий определенный курс и высоту полета самолета без помощи летчика; 1к) следящая система, на выходе которой с определенной точностью копируется произвольное во времени изменение какой-нибудь величины, поданной на вход; з) система сопровождения, в которой ствол наземного орудия автоматически поворачивается за летящим самолетом; и) вычислительное устройство, выполняющее определенную математическую операцию (дифференцирование, интегрирование, решение уравнений и т.
п.); к) измерительные приборы, работающие по так называемому компенсационному принципу; л) система самонаведения снаряда на цель и пр. Все эти и им подобные автоматические системы можно разделить на два больших класса: 1) автоматы, выполняющие определенного рода одноразовые или много- разовые операции; сюда относятся, например, автомат включении освещения, билетный автомат, станок-автомат, ружье-автомат, автомат переключения скоростей и т. п.; ВИДЫ СИСТГМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Ьл. 1 2) автоматические системы, которые в течение достаточно длительного времени пуясным образом изменяют (или поддерживают неизменными) какие-либо физические величины (координаты движущегося объекта, скорость движения, электрическое напряжение, частоту, температуру, давление, громкость звука и пр.) в том или ином управляемом процессе.
Сюда относятся автоматические регуляторы, следящие системы, автопилоты, некоторые вычислительные устройства, некоторые измерительные приборы, системы дистанционного управления, телеуправления, самонаведения и т. п. В данной книге будут рассматриваться только автоматические системы второго класса. Эти последние делятся в свою очередь на незамкнутые и замкнутые автоматические системы. Общая структурная схема незамкнутой системы в двух вариантах представлена на рис. 1.1, а и б. Это — простейшие схемы управления: полуавтоматические, когда источником воздействия является человек, и автоматические, если источником воздействия является изменение каких-либо а) Ркс. 1.1. внешних условий, в которых работает данная система (температура или давление окружающей среды, электрический ток, освещенность, изменение частоты и т.
и,). Вторая нз показанных на рис. 1.1 структурных схем отличается от первой тем, что кроме органов управления имеются еще контрольные приборы, которые дают возможность наблюдать за протеканием процесса в управляемом объекте. Характерным для незамкнутой системы является то, что процесс работы системы не зависит непосредственно от результата ее воздействия на управляемый объект. Встествеяпым дальнейшим усовершенствованием автоматической системы является замыкание ее выхода (контрольные приборы) со входом (источник воздействия) таким образом, чтобы контрольные приборы, измерив некоторые величины, характеризующие определенный процесс в управляемом объекте, сами служили бы одновременно и источником воздействия на систему, причем величина этого воздействия зависела бы от того, насколько отличаются измеренные величины на управляемом объекте от требуемых значений.
Таким образом возникает замкнутая автоматическая систома. В наиболее компактной форме она представлена на рис. 1.2. Более развернутая функциональная блок-схема замкнутой автоматической системы дана на рис. 1.3 и в другом варианте — на рис. 1.4, где замкнутый контур скомбинирован с разомкнутыми каналами. Па этих схемах стрелками обозначены направления воздействий или передачи информации с одного блока системы на другой. Очевидно, что в замкнутой автоматической системе имеется полная взаимозависимость работы всех звеньев друг от друга. Протекание всех процессов в замкнутой системе коренным образом отличается от процессов в незамкнутой системе. Замкнутая система совершенно по другому реаги- ПОНЯТИЕ О ЗАМКНУТЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ! !.11 рует на внешние возмущающие воздействия.
Различные ценные свойства замкнутых автоматических систем делают их незаменимыми во многих случаях, когда требуется точность и быстродействие для управления, измерения или для производства математических вычислений. 11озтому при //ниерение ренулыааюа уоранлепин Ревун/и/ующее вондейе/ивие Рис. 1.2. У/ ОН/Е/Он прооройлло ежроуо/пн Усолонолнн пров/лососе/полонно усн/роет/пос Услолноленьно ус/пропаже Ронулжж Унлоро- жльноо троесл/ос Рис.
1.3. уоуо/оо/ое ело пронрол/нос уел/рннсл/оо ус///лоос/лнс //рлуооро /солоно// орроусжж' пнр/срнопо Уоонон/еньно лрооуро/оно/оеоьнон усо/роно!лоо Услолно /пе/ьнуо сжроотж/ Уон/оролору/сион усжронежо Уо/ооролюьноо ус!проулер просолено оуьоуьн Рис. 1.4. создании всяких замкнутых автоматических систем особое значение приобретают динамические расчеты. Замкнутые автоматические системы существуют в технике в виде различных автоматических систем управления, систем автоматического регулирования„следящих систем, вычислительных систем, компенсационных систем измерения, систем автоматического пилотирования, систем стабили- Уол/россо/оо нроуооро/ л/нльноо орророл/Ло оl/!сор/нли/ ус/прсрс/оно ь порпоре йолооу упроолонол осп/россо/о ~ ~Роль/пропало./ Но/нору улроолоннн 12 Виды систвы Автомлтичвского РвгуляРОВАния ыл.
аации, систем самонаведения, телеуправления, автономного управления ит. и. Введем общую терминологию для следящих систем, систем регулирования и управления, изобразив общую схему в виде рис. 1.5. В следящей системе выходная величина у (е) воспроизводит изменение входной величины д (е), причем автоматическое устройство реагирует на рассогласование х (8) между выходной и входной величинами. Условимся величины у и д называть соответственно регулируемой величиной и задающим воздействием. Следящая система имеет обратную связь д выхода со входом, которая, по сути дола, служит для измерения реаультата действия системы. На входе Рис. 1.5. системы производится вычитание х =- Ь вЂ” г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
