Нелинейные САУ ; характеристики нелинейных элементов

По виду дифференциального уравнения автоматические СУ под­разделяют на линейные и нелинейные. К линейным относят системы, поведение которых описывается линейными дифференциальными уравнениями. Поскольку систем, абсолютно точно описываемых ли­нейными дифференциальными уравнениями, практически не суще­ствует, сюда относят также линеаризованные системы, описываемые линейными дифференциальными уравнениями приближенно, при некоторых допущениях и ограничениях. К нелинейным относят сис­темы, поведение которых описывается нелинейными дифференци­альными уравнениями, причем в системе достаточно иметь всего один нелинейный элемент, чтобы вся она стала нелинейной.

y y

Билет №23

Понятие об импульсных и цифровых САУ; типы импульсных систем; решетчатая функция.

Цифровые автоматические системы (ЦАС) реализуются на базе миниЭВМ или микропроцессоров. По сравнению с традицион­ными (аналоговыми) они обеспечивают квантование регулируе­мой величины и регулирующего воздействия, причем как по уров­ню, так и по времени. Преимущества ЦАС: стабильность характеристик и отсутствие дрейфа; высокая точность и разрешающая способность; возмож­ность реализации очень сложных алгоритмов (за счет программ­ного обеспечения); возможность управления медленно меняющи­мися процессами; экономичность за счет возможности иметь до 50... 100 контуров регулирования; помехоустойчивость и др. Цифровые автоматические системы на базе миниЭВМ (рис. 5.4, а). На базе мини-ЭВМ создаются централизованные ЦАС, в которых используют разнообразные периферийные устройства связи с ОУ и оператором. Входные (ВВ), например аналого-цифровые, и выходные (ВД), например цифро-аналоговые, преобразователи позволяют вводить в ЭВМ аналоговую и цифровую (дискретную) информацию, а так­же вырабатывать регулирующие воздействия на аналоговые ис­полнительные механизмы (ИМ) и регуляторы (Р).Станция управления (СтУ) служит для сопряжения средств вычислительной техники с исполнительным механизмом (ИМ) и ре­гулятором (Р). ЭВМ решает большое число задач управления. Это требует разработки сложных операционных систем реального вре­мени, а также специальных языков программирования. Микропроцессорные ЦАС. По сравнению с ЦАС на миниЭВМ они надежнее и дешевле за счет функциональной и простран­ственной децентрализации. Первое обстоятельство увеличивает надежность путем резервирования отдельных элементов ЦАС, второе — сокращает длину коммуникаций за счет приближения устройства управления к ТП. Микропроцессорная ЦАС (МП-регулятор) представляет собой микроЭВМ со всеми необходимыми для выполнения функций регулирования устройствами (рис. 5.4, б).Все модули регулятора объединены общей магистралью, и их число можно изменять. При этом отдельные модули сами могут содержать микропроцессор (МП).По условиям работы человек должен иметь возможность вме­шиваться в работу ЦАС. Кроме того, управляющие сигналы ЦАС (они квантованы по уровню и времени) должны быть преобразо­ваны в аналоговые. Эти задачи решают с помощью СтУ. Кроме того, СтУ запоминает задающие и регулирующие воздействия в промежутках времени между получением новых значений от ЦАС, индицирует регулируемую переменную, задающее и регулирую­щее воздействия, обеспечивает безударный переход из «автомати­ческого» режима в «дистанционный» и обратно, а также и другие функции. На базе микроЭВМ можно строить децентрализованные ЦАС, которые дешевле и надежнее рассмотренных ранее.

Импульсные автоматические СУ имеют в своем составе звено, преобразующее управляемую величину в дискретную импульсную. При этом управляемой величине пропорциональна амплитуда или длительность импульсов.

В цифровых системах формирование управляющих воздействий осуществляется цифровыми вычислительными устройствами, ко­торые оперируют не с непрерывными сигналами, а с дискретными числовыми последовательностями.

Вопрос 24