АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.
Система автоматического управления (САУ) имеет блочную структуру, ее работа определяется взаимодействием блоков, которое осуществляется посредством связи между ними. Основой для анализа работы САУ служит структурная схема.
Структурной схемой в теории автоматического управления называют графическое изображение математической модели САУ в виде соединений звеньев.
Звено на структурной схеме изображают в виде прямоугольника с указанием входных и выходных величин. Передаточная функция звена указывается внутри прямоугольника, иногда звенья на структурной схеме нумеруются и их передаточные функции указываются вне схемы. Вместо передаточной функции в зависимости от метода исследования могут быть использованы дифференциальные уравнения.
Структурные схемы широко используют на практике при исследовании и преобразовании автоматических систем управления, так как они дают наглядное представление о связях между звеньями, о прохождении и преобразовании сигналов в системе. Основные преобразования структурных схем приведены в таблице.
Замкнутой системой называют такое соединение блоков (звеньев), при котором входной сигнал какого-либо блока (звена), проходя цепочку блоков (звеньев), снова поступает на вход этого блока.
Замкнутую систему называют многоконтурной, если она помимо главной обратной связи содержит местные обратные или параллельные связи. Для того, чтобы определить передаточную функцию многоконтурной системы, необходимо преобразовать ее в одноконтурную, а затем использовать формулу определения передаточной функции одноконтурной замкнутой системы. Кроме того, при преобразовании структурных схем используются формулы передаточных функций параллельного и последовательного соединения звеньев.
Рассмотрим пример на составление передаточной функции W(p) относительно выходной величины ( х4) по входному воздействию (и) сложной замкнутой структурной схемы системы автоматического управления, имеющей внутренние петли прямых и обратных связей (рис. 5.9.)
 |
Рис. 1.
Сначала выясним передаточную функцию между точками А и В: получим по формуле для параллельного соединения блоков
Далее определим передаточную функцию между точками С и D , где имеется местная обратная связь
После этого схема, изображенная на рис.5.9., превратится в схему, изображённую на рисунке 5.10.
 |
Рис. 2.
Применяя к этой схеме формулу для передаточной функции замкнутой одноконтурной системы, получим искомую передаточную функцию:
Таблица. Правила преобразования структурных схем
