04.09.2020

Общая характеристика и математическое описание судовых систем управления

Задача автоматизации судовых технических средств состоит в осуществлении автоматического управления различными технологическими процессами. Автоматическим управлением называется управление, осуществляемое без непосредственного участия человека.

Обобщенная функциональная схема системы управления

Рис. 1. Обобщенная функциональная схема системы управления

Одним из важнейших понятий теории и практики автоматического управления является понятие системы управления (рис. 1), состоящей из управляемого объекта (УО) и управляющего устройства (УУ).

Управляемым объектом называется устройство (совокупность устройств), которое нуждается в специально организованных воздействиях извне для осуществления его алгоритма функционирования.

Под алгоритмом функционирования понимается совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технического процесса в каком-либо устройстве или совокупности устройств, составляющих систему. Управляющим устройством называется техническое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление.

Физическая величина X(t) (см. рис. 1) управляемого объекта, характеризующая процесс и подлежащая автоматическому управлению или регулированию, называется управляемой величиной. В общем случае их может быть несколько.

В зависимости от числа управляемых величин объекты подразделяются на одномерные (с одной управляемой величиной) и многомерные (когда их несколько). В последнем случае в системе может осуществляться многосвязанное автоматическое управление (регулирование).

Понятие (термин) «автоматическое управление» является более общим, чем «автоматическое регулирование».

Автоматическое управление охватывает совокупность операций, необходимых для пуска, автоматической защиты и блокировки, остановки процесса, а также поддержания или изменения в требуемом направлении управляемых величин.

К автоматическому регулированию относятся операции по поддержанию на заданном уровне или изменению в требуемом направлении управляемых величин.

Управляющее устройство в случае автоматического регулирования называется регулятором.

В процессе функционирования системы управляющее устройство оказывает на управляемый объект воздействие, соответствующее алгоритму управления, которое представляет собой совокупность предписаний, определяющих характер воздействий извне на управляемый объект с целью осуществления им заданного алгоритма функционирования.

Под воздействием в общем  случае понимается действие внешней среды на известную часть системы или одной части системы на другую.

В связи с этим различают возмущающие f(t), предписанные (задающие) X0(t) и управляющие Z(t) воздействия.

Возмущающим (внешним) воздействием называется воздействие внешней среды на систему, приводящее к нежелательному изменению управляемой величины. В общем случае их может быть несколько. Они подразделяются на основные, вызывающие существенное изменение управляемой величины, и второстепенные (помехи), слабо влияющие на управляемую величину.

При исследовании систем управления основные возмущающие воздействия обычно легче поддаются учету, чем второстепенные. 

Предписанным воздействием называется воздействие, содержащее информацию о предписанном (заданном) значении управляемой величины.

Управляющим воздействием называется воздействие, вырабатываемое управляющим устройством и подаваемое на вход управляемого объекта с целью ликвидации нежелательного отклонения управляемой величины от ее предписанного значения. Каждый управляемый объект имеет регулирующий орган, непосредственно воспринимающий управляющее воздействие.

По характеру изменения предписанного воздействия X0(t) системы подразделяются на системы: стабилизации, программного управления и следящие.

Система стабилизации представляет собой систему, в которой предписанное значение управляемой величины X0(t) во времени остается неизменным, т. е. X0(t) = Х0 = const. Эта система предназначена для поддержания с заданной точностью постоянного значения управляемой величины.

В системе программного управления предписанное значение управляемой величины изменяется по заранее заданной программе, т. е. X0(t) = Fn(t), где Fn(t) — программа, заранее известная функции времени.

В следящей системе предписанное значение управляемой величины изменяется по заранее неизвестному закону, т. е: X0(t) = F(t), где F (t) —заранее неизвестная функция времени.

Системы управления подразделяются на статические и астатические. К статическим относятся системы, управляемая величина которых в установившемся режиме изменяется с изменением внешнего возмущения. В астатических системах управляемая величина в установившемся режиме при изменении внешних возмущений остается неизменной.

В теории автоматического управления рассматриваются две проблемы - анализ и синтез систем управления.

В задачу анализа систем управления входит определение их динамических и статических свойств при заданной структуре и известных параметрах системы.

Задача синтеза — более сложная задача: в нее входит определение структуры, значений параметров и состава элементов системы управления, при которых она удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Причем если выбор структуры системы является специфической задачей синтеза, то определить значения параметров системы при заданной структуре (параметрический синтез) можно и методами анализа. При синтезе могут рассматриваться частные задачи, например синтез законов управления, корректирующих звеньев и т. д.

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓


⇒ВНИМАНИЕ⇐
  • Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
  • Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
  • Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
  • Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.

⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓

0 комментарии:

Отправка комментария

 

Сисадмин мнил себя богом сети, электрик грубо развеял этот миф. Научись развеивать мифы! © Electrical Engineer's blog [2010-2020].