Классификация систем автоматического управления

Классификация систем автоматического управления

Основные признаки классификации САУ:

По характеру математических соотношений различают:

1. линейные системы автоматического управления, для которых справедлив принцип суперпозиции;

2. нелинейные системы автоматического управления, для которых принцип суперпозиции в общем случае не справедлив.

Классификация по характеру изменения величин: как линейные, так и нелинейные САУ могут подразделяться на:

дискретные и дискретно-непрерывные,

1. системы непрерывного действия - аналоговые

2. системы импульсного действия (AM, ФМ, ЧМ, ШИМ, ЧИМ, ...)

3. системы дискретного действия (01001011110101100010101)

4. системы релейного действия

стационарные и нестационарные.

1. стационарные - САУ, параметры элементов которой не зависят от времени работы системы

2. нестационарные

Стационарные и нестационарные САУ могут быть с сосредоточенными и распределенными параметрами.

По назначению, то есть характеру изменения задающего воздействия, различают:

1. системы автоматической стабилизации;

2. системы программного управления;

3. следящие системы.

4. системы самонаведения, сопровождения, автопилотирования.

По принципу управления различают:

1. системы с управлением по разомкнутому циклу;

2. системы с управлением по замкнутому циклу;

3. системы комбинированного управления.

По характеру используемых для управления сигналов различают:

1. непрерывные или аналоговые системы автоматического управления;

2. дискретные системы автоматического управления, из которых выделяет:

o импульсные системы автоматического управления;

o релейные системы автоматического управления;

o цифровые системы автоматического управления.

По характеру используемой информации об условиях работы различают:

1. системы автоматического управления с жестким законом управления и структурой - не адаптивные системы;

2. системы автоматического управления с изменяемыми структурой и законом управления, к которым относятся - адаптивные системы:

o системы автоматической настройки;

o самообучающие системы;

o самоорганизующие системы.

o системы с переменной структурой

o системы с самонастройкой программы

o системы с самонастройкой параметров

o системы с самонастройкой структуры

По количеству выходных координат объекта управления различают:

1. одномерные системы автоматического управления;

2. многомерные системы автоматического управления.

Последние делятся на системы связанного и несвязанного управления. В системах связанного управления отдельные управляющие устройства соединены между собой внешними связями. Входящая в состав многомерной системы отдельная САУ называется автономной, если управляемая ею выходная переменная не зависит от значения остальных управляемых величин.

Классификация по типу ошибки в статике:

1. статические САУ

2. астатические САУ

Соединение звеньев

При последовательном соединении выходная величина каждого предшествующего звена является входным воздействием последующего звена.

При преобразовании структурных схем цепочку из последовательно соединенных звеньев можно заменить одним звеном с передаточной функцией W_экв(p), которую находят следующим образом:

Записывают уравнения последовательно соединенных звеньев:

x₁(p)= x(p)∙W₁(p); x₂(p)= x₁(p)∙W₂(p), …;

y(p)=x_n-1(p)∙W_n(p).

Исключив из этой системы x₁, x₂, … ,x_n-1, получим:

y(p)= W₁(p)∙W₂(p)∙ … ∙W_n(p)∙x(p);

откуда

т.е. передаточная функция последовательного соединения звеньев определяется как произведение передаточных функций звеньев, включенных последовательно.

При параллельном соединении на вход всех звеньев подается один и тот же сигнал, а выходящие величины алгебраически складываются:

Эту цепь нужно заменить одним звеном с передаточной функцией W_экв(p):

Составим уравнения для каждого из звеньев цепочки:

x₁p)= x(p)∙W₁(p); x₂(p)=x(p)∙W₂(p); … ;

x_n(p)=x(p)∙W_n(p); y(p)= x₁(p) x₂(p) … x_n(p)

Исключив из этой системы x₁, x₂,…,x_n, получим:

y(p)= x(p)[W₁(p)+W₂(p)+…+W_n(p)],

откуда

т.е. передаточная функция параллельного соединения звеньев определяется как алгебраическая сумма передаточных функций звеньев, включенных параллельно.

Классификация систем автоматического управления

Основные признаки классификации САУ:

По характеру математических соотношений различают:

1. линейные системы автоматического управления, для которых справедлив принцип суперпозиции;

2. нелинейные системы автоматического управления, для которых принцип суперпозиции в общем случае не справедлив.

Классификация по характеру изменения величин: как линейные, так и нелинейные САУ могут подразделяться на:

дискретные и дискретно-непрерывные,

1. системы непрерывного действия - аналоговые

2. системы импульсного действия (AM, ФМ, ЧМ, ШИМ, ЧИМ, ...)

3. системы дискретного действия (01001011110101100010101)

4. системы релейного действия

стационарные и нестационарные.

1. стационарные - САУ, параметры элементов которой не зависят от времени работы системы

2. нестационарные

Стационарные и нестационарные САУ могут быть с сосредоточенными и распределенными параметрами.

По назначению, то есть характеру изменения задающего воздействия, различают:

1. системы автоматической стабилизации;

2. системы программного управления;

3. следящие системы.

4. системы самонаведения, сопровождения, автопилотирования.

По принципу управления различают:

1. системы с управлением по разомкнутому циклу;

2. системы с управлением по замкнутому циклу;

3. системы комбинированного управления.

По характеру используемых для управления сигналов различают:

1. непрерывные или аналоговые системы автоматического управления;

2. дискретные системы автоматического управления, из которых выделяет:

o импульсные системы автоматического управления;

o релейные системы автоматического управления;

o цифровые системы автоматического управления.

По характеру используемой информации об условиях работы различают:

1. системы автоматического управления с жестким законом управления и структурой - не адаптивные системы;

2. системы автоматического управления с изменяемыми структурой и законом управления, к которым относятся - адаптивные системы:

o системы автоматической настройки;

o самообучающие системы;

o самоорганизующие системы.

o системы с переменной структурой

o системы с самонастройкой программы

o системы с самонастройкой параметров

o системы с самонастройкой структуры

По количеству выходных координат объекта управления различают:

1. одномерные системы автоматического управления;

2. многомерные системы автоматического управления.

Последние делятся на системы связанного и несвязанного управления. В системах связанного управления отдельные управляющие устройства соединены между собой внешними связями. Входящая в состав многомерной системы отдельная САУ называется автономной, если управляемая ею выходная переменная не зависит от значения остальных управляемых величин.

Классификация по типу ошибки в статике:

1. статические САУ

2. астатические САУ