УТС Л 1-7 (1262328)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Управление техническими системамиЛитература1. Попов Д.Н. «Динамика и регулирование гидро и пневмосистем». – М., Машиностроение, 1987г.2. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического управления - [4-еизд., перераб. и доп.] - СПб.: Профессия, 2007.3. Деменков Н.П., Васильев Г. Н. Управление техническими системами. Учебник.- М.,Изд-во МГТУ им.

Н. Э. Баумана, 2013.4. Проектирование систем управления /Г.К.Гудвин, С.Ф. Гребе, М.Э. Сальгадо.М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.5. Филлипс Е., Харбор Р. «Системы управления с обратной связью» перевод с английского, 2001.6. Математические основы теории автоматического управления : учеб. пособие для вузов : в 3 т. /Иванов В. А., Медведев В.

С., Чемоданов Б. К., Ющенко А. С. ; ред. Чемоданов Б. К. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. Т. 2. - 2008. - 614 с.7. Методы классической и современ. теории автоматич. управления : учебник для вузов : в 5 т. /ред. Пупков К. А., Егупов Н. Д. -2-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд-во МГТУ им.

Н. Э. Баумана,2004.- Т.1: Мат. модели, динамич. характ-ки и анализ систем автоматич. управления.- 2004.-654 с.8. Пособия по семинарам и лабораторным работам.Лекция №1ВведениеУправлением называют комплекс целенаправленных действий, обеспечивающих требуемое состояние системы или требуемую закономерность перехода системы из одногосостояния к другому.Системой называют совокупность каких-либо объектов, связанных определеннымиформами взаимодействия и взаимозависимости и образующих некоторое целостноеединство (м.б. абстрактные объекты – система уравнений).Внешн. возмущения действуют на систему со стороны окружающ. среды. Системыуправления содержат в себе, как правило, системы автоматического регулирования техили иных процессов. При автоматическом регулировании без участия человека поддерживаются те или иные положения.Ручное регулирование уровня ж-ти в баке.Автоматическое регулированиеРегулирование основано на принципе отрицательной обратной связи (ОС).Система автоматического управления – САУ, состоящая из ряда встроенных систем регулирования, выполняет обычно более широкий круг операций, чем каждая из входящих.(Пуск, остановка частей системы, перенастройка, недопустимость каких-либо недопустимых значений параметров,…).Общая наука, разрабатывающая теорию и методы управления техническими системами,кибернетика характеризуется тем, что в ней изучаются системы способные к производству информации, её хранению и использованию с целью управления.Лекция №21.

Системы автоматического регулирования и управления (САР и САУ).1.1 Обобщенная схема САР и САУ.Р – регулятор,РО – регулируемый объект;g(t), f(t) – задающее, возмущающее воздействия; e(t) – ошибка (рассогласование);y(t) – контролируемая величина регулирования;u(t) – управляющее воздействие (регулирующее);e(t) = g(t)–y(t) – основной принцип рег-я (управления) с применением отрицательной ОС.- сравнивающее устройство “работает” в режиме простого вычитания.1.2. Основные элементы регуляторов и управляющих систем.САР двигателя с регулятором прямого действия (регулятор Д. Уатта – 1784г)Jd M дв  M нdtкон  начJ – момент инерции двигателя (1) и машины (5), создающей нагрузку на двигатель. 2, 3 –грузы и муфта центробежного регулятора, 4 - задвижка.САР двигателя с регулятором непрямого действияxз  k1xA  k2 xCВ схеме регулятора непрямого действия применен усилитель мощности, состоящий иззолотника с гидроцилиндром, к которому подводится энергия от дополнительного источника (насоса).При использовании регулятора непрямого действия с «жесткой» отрицательной ОС отштока гидроцилиндра к точке «С» рычага АВС частота вращения вала регулируемогодвигателя поддерживается с ошибкой (установившейся)(перемещение задвижки)Лекция №3Изодромный механизм.

(”Исчезающая” ОС). уст   н  к / 0   100%   max  к  0  100%t p  t к  t0- динамическая ошибка,продолжительность процесса.К САР предъявляют следующие требования:- устойчивость процесса;- допустимое значение  уст ;- допустимая динамическая ошибка;- допустимая продолжительность процесса3 последних показателя определяют качество регулирования систем.Для выполнения перечисленных требований в регуляторах применяют следующее регулирующие элементы:1)2)3)4)Чувствительные элементы и элементы сравнения;Усилители мощности сигналов управления;Исполнительные элементы (серводвигатели, сервомоторы)Корректирующие элементы (в рассмотр.

выше схеме – изодромный механизм)Чувствительным элементом в рассмотренном регуляторе непрямого действия являетсяцентробежный датчик частоты вращения вала регулируемого электродвигателя; элементсравнения входит в чувствительный элемент (пружина).Общая схема.u – управляющее воздействие на рабочий орган (РО), управление (формируемое регулятором ).u(t )  k   (t ) - пропорциональный регулятор (П) (регулятор Уатта прямого действия илирегулятор непрямого действия с «жесткой» обратной связью)d  (t )– дифференциальный регулятор (Д)u (t )  k Д dttu (t )  k И    (t )dt – интегральный регулятор (И)0ПД – Пропорционально-дифференциальный регуляторПИ – Пропорционально-интегральный регуляторПИД – пропорционально-интегрально-дифференциальный регуляторОбычно ПИ-управление используется для повышения точности регулирования.

Использование ПД-управления повышает быстродействие САР. ПИД-управление позволяетзачастую обеспечить “хорошую” точность управления при “хорошем” быстродействии.При проектировании систем используются современные методы теории управления, которые позволяют решать задачи устойчивости, обеспечения требуемого качестваи точности управления.

В круг этих задач входит выбор принципа управления или регулирования тем или иным объектом.Лекция №41.3. Классификация САР и САУ1) По основному режиму действия системы разделяют на:-системы стабилизации, g=const;-системы программного регулирования, g=g(t) – заданная функция времени;-следящие системы, g=var – произвольная функция времени.2) По виду передаваемых по контуру сигналов САУ и САР разделяют на:-непрерывные (передаваемый по контуру сигнал является непрерывной функциейвремени);-дискретные (передаваемый по контуру сигнал подвергается квантованию и является прерывистым);-смешанные (дискретно-непрерывные)ФМ - изменяется смещение по фазе гармонического сигнала с постоянной амплитудой ичастотой.То – период квантования сигнала по времени.3) По сложности структурной схемы САР могут быть одно и многоконтурными.одноконтурная системадвухконтурная система с несвязанными регуляторамидвухконтурная система, связанная по выходам регуляторовВ дополнение к рассмотренным признакам, характеризующим технические решения САР и САУ используют признаки характеризующие математическое описания (математические модели) процессов происходящих в исследуемых системах.По этим признакам все системы разделяют на 2 класса: линейные;нелинейные.Математическое описание линейных систем основано на использовании линейных дифференциальных и линейно-разностных уравнений.Линейные дифференциальные уравнения – описание процессов в непрерывных системах.

Разностные уравнения – дискретные системы.Для описания нелинейных систем используют нелинейные дифференциальные уравнения или нелинейные разностные уравнения.При математическом описании САР и САУ процессы, происходящие в системах могутбыть рассмотрены с использованием сосредоточенных параметров и распределенных попространственным координатам параметров.Системы с распределенными параметрами описывают посредством дифференциальныхуравнений в частных производных.Системы с сосредоточенными параметрами - обыкновенных дифференциальных уравнений.Лекция №52. Математическое описание САР и САУ2.1.

Величины используемые при составлении математический моделей. Уравнениядинамики и статические характеристики.При составлении математических моделей используются уравнения, описывающие физические процессы в реальных системах.

Эти уравнения должны быть дополненыначальными условиями.Используемые в математических моделях величины можно разделить на:1. Независимые (время и в некоторых случаях координаты пространства)2. Параметры, определяющие физические свойства системы. Могут иметь постоянныезначения или быть известными функциями времени3.

Зависимые переменные, определяющие состояние системы в рассмотренный моментвремени, в некоторых случаях в выбранной точке пространства (зависимость от t илиx,y)Уравнения, полученные при математическом моделировании процессов, называютсяуравнения динамики, если рассматривается изменяющееся во времени состояние системы.(p1  p 2 )S  Pmd2ydyk спр  y  P ,трdt 2dtУравнения динамики, в которых связаны входные и выходные величины для краткости,называют уравнениями динамики в форме «вход-выход» (макроописание систем).Также используются уравнения в переменных состояниях (микроописание).Переход от макро к микроописанию:y  x1 CKdx1dxP x2  2   пр x1  тр x2 dtdtmmm- уравнение в форме Коши,x1 , x 2  переменные состояния.dx1 x2dtCKdx2P  пр x1  тр x2 dtmmm x  A  x  B  uy  C  x  D u(матричная форма)x - вектор состояния системы, y - вектора выхода (вектор наблюдаемых переменных).u - вектор управляющих величин на входе в систему.Кроме уравнений динамики при исследовании систем используют уравнения статики в расширенном, по сравнению с механикой, смысле.В ТАУ к уравнениям статики относят уравнения, описывающие установившееся движение (состояние системы), то есть то состояние системы, при котором не меняются вовремени рассматриваемые величины.Уравнения статики:md2ydyk спр  y  P ,трdt 2dtPd0, y CпрdtСтатическая характеристика центробежного регулятораСтатическая моментная характеристика двигателяСтатические характеристики, имеющие форму «петли» не обеспечивают однозначнойзависимости установившегося значения выходной величины (сигнала) от установившегося значения входной величины (сигнала).

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций