Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ. ЗАМКНУТІ СИСТЕМИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ПОНЯТТЯ ЗАМКНУТИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Предмет: замкнуті динамічні системи управління

Предметом цієї роботи є замкнуті системи автоматичного управління (САУ) [1-55]. Прикладом такої системи може служити будь-який вузол робота-маніпулятора, а також робот в цілому. Такі системи зустрічаються не тільки в робототехніці, а й у всіх напрямках техніки, технології, промисловості, бізнесу та науки. Скрізь, де є управління механічною або іншої фізичної величиною якого-небудь об'єкта, є такі системи.

Мета роботи - розвиток методів чисельної оптимізації САУ.

Завдання роботи: опис і обговорення розроблених методик моделювання, наведення прикладів дослідження і оптимізації таких систем, вироблення рекомендацій для їх подальшого розвитку та найбільш успішного застосування.

Сучасні технологічні процеси немислимі без САУ, що забезпечують стабілізацію безлічі найважливіших характеристик цих процесів або управління ними з запропонованим технологією правилам.

Динамічними ці системи називають тому, що при розрахунку таких систем необхідно приймати до відома динамічні властивості усіх її елементів і зв'язків. Дія таких систем розвивається в часі (в динаміці) та суттєво залежить від динамічних характеристик системи в цілому, які в свою чергу досить складно залежать від динамічних характеристик складають її елементів. При врахуванні дії зворотного зв'язку неприпустимо нехтувати динамічними помилками, затримками сигналу в тракті, динамічними залежностями, оскільки така зневага дасть помилковий результат.

Наведемо два приклади.

Приклад 1.1. Нехай по дорозі рухається автомобіль, водій якого звіряє свій курс з глобальної супутникової навігаційної системою. Система вказує правильний напрямок руху, водій коригує курс автомобіля, внаслідок цього автомобіль переміщається ближче до мети, тому новий курс може зажадати новий напрямок рухів. Вся ця система, що складається з автомобіля (об'єкт), водія (регулятор) і навігаційної системи (датчик положення), є замкненою. Але вона не обов'язково повинна розглядатися як динамічна система, хоча, звичайно, її дії розгортаються в часі. Час, який витрачається на уточнення положення об'єкта і коригування напрямку руху, дуже малий в порівнянні з тим часом, який потрібен для досягнення такого нового положення, при якому попередні інструкції по напрямку руху будуть вже неактуальні. Затримка з коригування курсу при цьому настільки незначна в порівнянні з часом руху за цим курсом, що система не може стати нестійкою внаслідок цієї затримки.

Крім того, дана система не є автоматичною, оскільки в контурі її управління присутній чоловік. Системи з людиною в контурі управління будемо назвати автоматизованими, а не автоматичними, в даній роботі такі системи не розглядаються.

Приклад 1.2. Нехай на двоколісної осі розташований двигун з пристроєм автоматичного балансування. Така система, звана балансуючим роботом, містить датчики положення пристрою, приводи до двигуна, власне двигун і джерело живлення всієї системи. Центр мас цієї системи знаходиться вище осі обертання коліс. Тому при відсутності сигналу керування на двигун система перекинеться так, щоб центр мас розташовувався нижче осі обертання. Якщо необхідно, щоб центр мас залишався вище осі, потрібно постійно формувати вплив на вісь, щоб цей балансуючий робот підтримував рівновагу за рахунок переміщення вперед або назад. Якщо в такій системі невірно врахувати час надходження сигналу від датчиків, вона не зможе стійко працювати. По швидкодії все вузли дожни бути строго узгоджені і обіцяли відповідати темпу зміни випадкових перешкод, що діють на цю систему. Така система, безумовно, є динамічною. Саме такі системи - предмет розгляду в даній роботі.

 
<<   ЗМІСТ   >>