Передаточные функции импульсных систем

Билет №1

Основные понятия и определения ТАУ

ТАУ - это научная дисциплина, образующая в совокупности науку об управлении. Она образовалась и создавалась с целью изучения закономерностей в процессе управления технол. процессом. Для управления технол. процессом или объектом создается система, состоящая из самого объекта управления и управляющего устройства.

16 век- первые часы, наука об упр. ДаВинчи-1-й токарный станок.

Основные понятия АУ. Целенаправленные процессы, выполняемые человеком представл. собой организован.и упорядочен.совокупность действий, кот можно разделить на 2 вида:

Решение рабочих операций;

задача управления;

К рабочим операциям отн-ся все действия, необходимые для выполнения процесса в соответствии с законами физики, к-ые определяют ход процесса.

Нпр, сняти стружки, вращение вала. Для улучшения и усовершенствования рабочих операций могут исп-тся различные техн. устройства, к-ые полностью или частично заменяют труд человека, при выполнении опер. Замена труда человека наз-ся механизацией.

Для правильного и качественного выполнения рабочих операций необходимы операции управления. С помощью операции упр-ния обеспечивается в нужный момент времени начало, порядок следования и окончание операции, т.е.обеспечив.придание рабочей операции необходимых параметров. Совокупность управляющих процессов образует процесс управления. Замена труда человека в операции упр-ния наз-ся автоматизацией. Совокупность технич.устройств, выполняющих операцию управл.с точки зрения управления назыв. объеком управления. Совокупность средств упр-ния и объектов управления образует систему управления.

Система, в которой все рабочие и управляющие операции выполняются полностью без участия человека, наз-ся автоматической системой. Система, которая автоматизирует только часть управления, наз-ся автоматизированной системой.

Чтобы осуществить авт. упр-ние или создавать систему упр-ния необходимы конкретные знания рабочего процесса, принципа его работы; необходимы знания методов упр-ния, которые явл-ся общими для самых разнообразных процессов.

При автоматизации упр-ния тех. процессов возникает необходимость в различных группах операций упр-ния. В ТАУ изучают операции по поддержанию заданного закона изменения значений коорд. Необх-сть упр-я значениями коорд. возникает в том случае, когда норм.ход пр-сов нарушается, из-за различного рода возмущений действующих на объект упр-ия.Эти возм-я нам необходимо исключать.

Переменные x, g и f в зависимости от природы объекта могут быть связаны др с др различными матем зависимостями.g-алг.упр.x-вых.коорд.f-внеш.возм.

В общем виде: x = A (g, f), где функция А явл-ся оператором объекта, определяющий вид мат. зависимости. Всякий объект обладает массой, т.е. явл. динамическим объектом. Переменные x, g и f в дин-х объектах связаны м/у собой диффер-ыми, интегральными или разностными уравнениями. В качестве независимой этих переменных выступает время t. В ТАУ считается, что алгоритм функционирования системы уже задан. Динамические св-ва системы и форма статических хар-к вносит искажение в работе объекта, поэтому требуется закон изменения управления выходного сигнала Х, который не подобен алгоритму функционирования, но который зависит от него, от динамических св-в объекта и статических характеристик.

В основе алгоритма упр-ния заложены 3 фундаментальных принципа:

1) Принцип разомкнутого управления;

2) Принцип обратной связи(управление по отклонению);

3) Принцип компенсации (регулирование по возмущению);

Передаточные функции импульсных систем

Передаточной функцией системы наз-ся отношение преобразования Лапласа выходной величины к пр.Л. входного сигнала при начальных нулевых условиях. Импульсный элемент имеет передаточные функции: Когда сигнал имп. элем. есть: . Когда сигнала нет: , -время промежутка между импульсами. Перед. функции получены из реакции линейной части на последовательность импульсов. Свойства: 1) перед. ф. импульс. САР явл. функцией аргумента , т.к. , где r=0; ±1; ±2; …. В этом случ. W*(q) явл. периодич. функцией с периодом 2π. 2) перед. ф. W*(q; ε) имеет бесчисленное множество решений, соотв. различным значениям параметра ε. 3) Для импульсов с паузами значение передаточной функции для интервалов действия отличается от значения для их пауз.