Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Шпоры по ТАУ 2010 год - файл n1.docx


Шпоры по ТАУ 2010 год
скачать (713.6 kb.)

Доступные файлы (4):

n1.docx65kb.07.06.2010 00:58скачать
n2.docx12kb.20.05.2010 00:27скачать
n3.docx39kb.08.06.2010 15:30скачать
n4.docx614kb.07.06.2010 09:20скачать

Загрузка...

n1.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
1.

Цели и задачи дисциплин ТАУ

Ц.и З.:изучение задач и принципы и методология постановления систем,закономерностей,протекающих в них процессов,основ синтеза СУ современными тех.системами.Знать основы мат.моделирования динам. систем,методы и алгоритм анализа/синтеза САУ.Инженерные методики анализа соврм.САУ.Средства и алгоритм автомотического моделирования и проектирования.

Историческая справка о развитии АУ.

1765-Ползунов-автоматическое регул. уровня воды в котле паровой машины.

1784-Регулирование скорости паровой машины

1809-Жаккер-програм-е управ-е ткацким станком при помощи перфокарты

1830-Пуанселе-примени принцип регул-я возмущения

Теоретические работы в области ТАУ:

1868-Максвелл-книга о регуляторах

1876-Вишнеградский-труд о регулирование прямого действия

1874-разработан Алгебраический критерий Раус

1895-Алгебраич критерий устойчивости Гурвица

1892-Лапунов-общ.задача об устойчивости движения

Основы классической теории АУ:

1932-Найквист-книга теория регенерации

1936-Михайлов-критерий устойчивости

1948-В.В. Солодовников частотный метод анализа и синтеза САУрегулирования

Современные ученые :

Пугачев, Фельдбаум, Трапезников, Лурье

2. Основные понятия ТАУ:

Объект управления -объект,для достижения жел.резу-та функционир-я,которого необходимо и допустимы спец. организованные. воздействия

Объект-выделенная по некоторым правилам часть мира,явл предметом познания практической дечтельности,

Воздействие- влияние одного объекта на другой,выз. в последнем изменение его свойств и состояния

Выход координаты ОУ-количественно определяют качество хода процесса регулированияъ

Управляющее воздействие-возд. на оъект управления ,для достижения цели управления.

Цель управления- значение,соотношение значений координат в ОУили их изменений во времени, при кот. обеспечивается достижение жел. результатов функционирования ОУ

Входные параметры –могут измен. вых. координату ОУ как и управ. возд-я,однако в процессе исслед-я. свойств ОУ,считают, что они оста-ся не изменными поэтому при мат. описании объекта ,они могут быть представлены как коэфиценты.

Параметры Объетка- величина,характер. сво-ва объекта,значения кот. определяются по количественной шкале

Возмущение-воздейтвия из вне на люб-й элемент САУ включая ОУ,кот. затрудняют достижение цели управления-ими могут быть параметры или отклонения от параметров тех. процессов влияющие на величину выходной координаты и произвольнл меняющиеся в ходе тех. проц. –егом часто бывает невозможно контролировать и даже измерить. Конпенсация действия возмущения часто бывает целью АР управления воздействия

Регулирование- управление, цель кот. заключается в обеспечении. близости текущ. значения одной или нескольких координат ОУ к их заданному значению

Управление-процесс выработки осуществления управ-х воздействий ,кот. включают в себя передачу и обработку необход. информации ,принятие решения, определение величины управляющего воздействия.-кот. включает в себя:передачу упр. возд-я и при неоход. преобразование его в форму непосредственно воспринимаемую ОУ

Многомерный ОУ- такой ОУ матем. модель функционирования кот. содержит несколько управляющих и/или несколько выходных координат.

Одномерный ОУ-имеет одну вых. координату и один вход. параметр.

Тех. система-совокупность и аппаратов, выполняемых то или иной технологический процесс

Технологический процесс-порядок и правила действия по созданию продукции или изделия

Автоматическое управление-упр. без участия человека

Автоматизированное управление-где система автом. управ. автоматически конпенсирует действия возмущения стабилизирует вых. координату с заданной точностью

Алгоритм функционирования-совокупность правил и законов определ-х ход тех. процессов или работы САР

Алгоритм управления- совокупность правил и законов по кот. осуществляется управл. воздействие

Регулятор-устройство,которое осуществляет управляющее воздействие и действует непосредственно на ОУ

Управляющий орган(исполнительный)- устройство кот. изменяет упр. воздействие и действует непосредственно на ОУ.

САУ-такая системе,кот. без участия человека реализует алгоритм функционирования

САР- такая система,кот. осущ. действия возмущения,поддерживая заданное значение вых. координаты с заданной точностью
2) Функциональная схема в ТАУ используется в построении структурной схемы. На этой схеме выполняется ход сигналы упр. и элементы зи кот строится САУ. (Не охвачена ЕСКД и не является элементом рабочей документации, выполняется в виде рисунка)

Одним из этапов анализа и синтеза САР является разработка функциональной схемы. За основу берется схема электрическая схема принципиальная.

ТГ вкл в схему т.о. что осуществляется гальваническое суммирование напр. тахогенератора Етг . Этот гальв сумматор осущ вычитание , т.к. напр. задание и Етг вкл встречно.

В уст. режимах напр. задания всегда больше Етг.

На ФС нет электрических цепей. Стрелки указывают соед элементов между собой и напр. входа сигнала управления.

На ФС количество блоков может быть избыточным.Сигнал управления может проходить не через все элементы, поэтому для построения СС САР используются только те элементы, через кот. проходит сигнал управления.
3. 1)принцип разомкнутого управления. Сущность принципа состоит в том, что алгоритм управления строится только на заданном алгоритме функционирования и не контролируется по фактическому значению выходной величины.

ЗАФ- заданный алгоритм функционирования

УУ- устройство управления

ОУ- объект управления

u- входное управляющее воздействие

f- возмущающее воздействие

x- выходная величина

2)принцип обратной связи- управление по отклонению

Р- регулятор

ДОС- датчик обратной связи

Хз- заданное значение управляющей величины

-элемент сравнения

Р-регулятор



Управляющее воздействие является функцией отклонения выходной величины х от её заданного значения. Функция f должна быть неубывающей ф-ей и одного знака с .

Ф-я f называется регулированием по отклонению. Устройство управления в данном случае называют автоматическим регулятором. Объект управления называют объектом регулирования. Вся система называется системой автоматического регулирования.

Регулятор- вырабатывающий воздействие и в соответствии с алгоритмом управления по отношения к объекту образует отрицательную обратную связь.

-отклонение (ошибка управления).

3)принцип компенсации (регулирования по возмущению).



Д- датчик измерения возмущающего воздействия

Р- регулятор возмущения

Д-датчик измерения возмущающего воздействия

Отклонение регулируемой величины зависит как от управляющей величины u, так и от возмущения f. Тогда закон управления F2 м. сформулировать таким образом, чтобы в установившемся режиме отклонение отсутствовало

Самым эффективным принципом управления является управление по возмущению, но обладает след. недостатками- трудность измерения возмущ. воздействий. на практике используют комбинированное управление, т.е. те возмущения, к-е м. компенсировать упр-ся по принципу компенсации, а остальные по принципу обратной связи.
4. Классификация САУ по алгоритму функционирования и способу задания управляющего воздействия:

системы стабилизации-где вых. координаты подержываются

на заданном уровне и с заданной точностью-чаще всего

сигнал задания явл. пост величиной(стабилизатор

напряж. на телевизоре)

программные САУ-изменяют вых. координату с заданной

программой

следящие САУ-изм. вых. координату с заданной точностью

при произвольном меняющемся сигнале управления
Классификация САУ по видам управления, описывающих динамич. св-ва

1) Линейные – такая система , кот. Не содержит в себе звеньев, имеющих статич. хар-ку, содерж. Существенную нелинейность. Система содерж. звенья, у кот. статич. хар. линейные или могут быть линиаризованы.

2) Нелинейные- мог. быть дискретные(содерж импульсный элемент) и релейные(содерж релейный элемент)

3)Системы с постоян параметрами

4)Сист с перемен параметрами

5) с распределенными параметрами

6) сист с запаздыванием (ур-я динамики содерж аргумент запаздывания
Классификация по способу передачи сигналов управления, по стабильности и алгоритму управления.

По хар-ру передачи сигнала:

1) непрерывные системы (в процессе упр.сигнал не прерывается)

2) дискретные сист(в процессе упр.сигнал прерывается)

По хар-ру процесса управления :

1) Сист с детерминированными параметрами – у кот. в проц-ссе упр. парам. состояние элементов САУ не измен.

2) Стохастические САУ – в кот. параметры (управления ) элементов в процессе упр. могут изм (функции времени или др. параметры)

По хар-ру функционирования сист.:

1) Обычные САУ – замкнутые САУ с неизм. парам. вход. в САУ могут быть неприрывн., дискретными , релейными.

2) Адаптивные САУ – существует много методов адптации:

а)самонастривающ. САУ (сами изм. коэф. сист.)

б)самоорганизуещие сист (процессе упр автом изм свою структ)

в) самоалгоритмизирующиеся ( автом изм алгоритм своего функц-я)

г)экстремальные ( сист, кот автоматически находят точку экстремума хода тех процесса)

3)терминаьные САУ (на базе ЭВМ)

По наличию статической ошибки регулирования:

1) Статическая САР – обязательно имеет статич ошибку, может только уменьшать ошибку рег-я, но ликвидировать

2)Астатическая САР – не имеет статич ошибки, она способна полностью компенсировать действия возмущения и свести стат ошибку к 0.
5. 1.Математическое описание. Уравнения статики и динамики. Линеаризация.

Любой процесс или объект можно описать дифф или разностными уравнениями. Ур-е динамики описывает процессы в системе при произвольных вх воздействиях в течение времени. Ур-е статики описывает процессы в системе при постоянных вх воздействиях в установивш режиме. В основном системы описыв нелинейн дифф ур-ями, что затрудняет исследование системы и объекта.

Замена нелинейного ур-я линейным назыв линеаризацией.

Общий вид линейной системы автоматического управления



В реальных условиях большинство элементов автоматической системы являются не линейными.

6. Преобразование Лапласа. Передаточная функция.

Анализ и синтез САУ существенно упрощается при использовании прикладных математических методов операционного исчисления.

Имеется функция вещественной переменной f(t), ей можно поставить в соответствие F(p), где f(t) – оригинал, F(p) – изображение.

-интеграл Лапласа





– комплексная переменная;

Преобразование Лапласа обладает следующими свойствами: операциям дифференцирования и интегрирования в приведении вещественной переменной соответствуют эквивалентные алгебраические операции умножения и деления с использованием комплексной переменной.

Применение преобразования Лапласа позволяет перейти от исходных дифференциальных уравнений к эквивалентным алгебраическим уравнениям в представительстве комплексной переменной.

Передаточной функция звена или системы – отношение изображения выходной величины к изображению входной величины при нулевых начальных условиях.



– 1передаточная функция.

7. Типовые ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ.Разновидности, классификация.

Классификация звеньев производится именно по виду дифференциального уравнения. Одним и тем же уравнением могут описываться весьма разнообразные устройства (механические, гидравлические, электрические и т. д.). Обозначим входную величину звена через х1, а выходную через х2 . Возмущение, действующее на звено, в соответствии с изложенным выше обозначим f(T). Статическая характеристика любого звена может быть изображена прямой линией, так как пока будут рассматриваться линейные или, точнее, линеаризованные системы.В звеньях позиционного, или статического, типа линейной зависимостью х2 = kх1 связаны выходная и входная величины в установившемся режиме. Коэффициент пропорциональности k между выходной и входной величинами представляет собой коэффициент передачи звена.

В звеньях интегрирующего типа линейной зависимостью dх2 /dt = kх1 связаны производная выходной величины и входная величина в установившемся режиме . В этом случае для установившегося режима будет справедливым равенство х2 = k?х1dt,. Коэффициент пропорциональности k в этом случае также является коэффициентом передачи звена. Если входная и выходная величины звена имеют одинаковую размерность, то коэффициенту передачи соответствует размерность [с-1].

В звеньях дифференцирующего типа линейной зависимостью х2 = kdх1/dt связаны в установившемся режиме выходная величина и производная входной . Коэффициент пропорциональности k является коэффициентом передачи звена. Если входная и выходная величины имеют одинаковую размерность, то коэффициенту передачи в этом случае соответствует размерность [с].


Скачать файл (713.6 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru