Принцип замкнутого управления

При реализации принципа замкнутого управления учет информации о текущем состоянии процесса управления производится путем непосредственного измерения управляемой координаты – см. рис. 1.4.

Структурной особенностью СУ, реализующих принцип замкнутого управления, является наличие на структурной схеме модели системы замкнутого пути – контура, образуемого при передаче текущей информации от управляемой координаты к УУ. Поэтому такой принцип
управления получил также название принцип обратной связи.

Рис. 1.4

Существенной особенностью замкнутого управления является то обстоятельство, что не имеют значения причины, вызвавшие отклонение процесса от цели управления. Ими могут являться множество сигнальных и параметрических возмущений, неточность математического описания функциональных звеньев. В связи с этим рассматриваемый принцип более универсален и он получил широкое распространение.

Следует отметить, что выработка УУ нового управляющего воздействия m для реагирования на изменившееся текущее состояние может произойти только после факта отклонения текущего состояния от цели и появления рассогласования. Поэтому такой принцип управления называется также управлением по отклонению.

Принцип комбинированного управления

Этот принцип является комбинацией (объединением) принципов компенсации и замкнутого управления – см. рис. 1.5.

Рис. 1.5

Комбинированный принцип целесообразно использовать при высоких требованиях к качеству процесса управления и в том случае, если есть преобладающее и доступное для измерения сигнальное возмущение. Это возмущение компенсируется созданием дополнительного пути, а влияние всех остальных неучтенных сигнальных и параметрических возмущений уменьшается за счет контура отрицательной обратной связи.

Классификация систем управления

В основе любой классификации лежат признаки, по которым множество объектов подразделяется на подмножества – классы.

Системы управления можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим следующие признаки классификации:

· информационный,

· по типу сигналов,

· алгоритмический,

· энергетический.

Классификация систем управления по информационному признаку

СУ подразделяются по способу получения текущей информации о состоянии процесса управления. Поэтому рассматриваемая классификация подразделяет СУ как раз в соответствии с принципами управления – см. подразд. 1.2.

Классификация систем управления по типу сигналов

Используемые в теории управления модели СУ как правило абстрагированы от физической природы сигналов. Сигналы (координаты, переменные) на входах и выходах функциональных звеньев рассматриваются как носители информации, в сами звенья – как преобразователи этих сигналов. Преобразование сигнала некоторым звеном призводится в соответствии с приданным (приписанным) этому звену оператором.

Непрерывные системы. В них информация кодируется уровнем (значением) функции непрерывного времени - см. рис. 1.6, а.

Рис. 1.6

Цифровые системы. В них все переменные или их часть представляют собой дискретные сигналы. Квантование, или дискретизация сигналов может производиться как по уровню, так и по времени. Системы, в которых производится квантование сигнала по времени, а мгновенное значение непрерывного сигнала на выходе какого-либо аналогового звена (звеньев) в моменты квантования кодируется каким-либо параметром импульса (амплитудой, шириной, фазой), называются импульсными системами. На рис. 1.6, б приведен пример квантования непрерывного сигнала с одинаковыми периодом следования T и длительностью импульсов, амплитуда которых несет информацию о значениях непрерывного сигнала (так называемая амплитудно-импульсная модуляция).

Системы переменного тока. Информация кодируется амплитудой переменного тока, то есть огибающей несущего сигнала - см. рис. 1.6, в.