ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

                       ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
 
 

«КАЛИНИНГРАДСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 

                       Кафедра экономики и предпринимательства 
 

   

                                КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 
 
 
 
 

По дисциплине: АСОИУ

На тему: Система автоматического управления 
 

                                                                     Работу выполнила студентка 6 курса

                                                                      Группы 06 ДЗАЭ  (5,10 лет)

                                                                      Валькова С.В.

                                                                                                       

                                                                      Руководитель работы:

                                                                       Васькин В.И.

                                                                                                         

                                                                      Дата сдачи: 23.12.11                                     

                                                                                          
 
 
 
 
 
 

                       

                                           

                                                Калининград

                                                      2011 г.

                               

                                             Содержание

Введение……………………………………………………………………...2

1. Типы систем автоматического управления……………………………..3

  1.1 По цели управления……………………………………………….4

             1.1.1 Системы автоматического регулирования………………….4

             1.1.2 Системы экстремального регулирования…………………...4

             1.1.3 Адаптивные системы автоматического управления………..5

      1.2 По виду информации в управляющем устройстве…………….6

               1.2.1 Замкнутые САУ……………………………………………...6

               1.2.2 Разомкнутые САУ…………………………………………...6

  2. Характеристика САУ…………………………………………………..6

   3. Примеры систем автоматического управления……………………….7

   Заключение…………………………………………………………………9

  Список литературы………………………………………………………….10

                                                Введение

Системы управления разделяют на два больших класса:

• Автоматизированные системы управления (АСУ) — с участием человека в контуре управления;
• Системы автоматического управления (САУ) — без участия человека в контуре управления.

Цель контрольной работы состоит в изучении принципов автоматического управления, типов систем автоматического управления, основных элементов и характеристик САУ.

              1. Типы систем автоматического управления

 

Обобщенная схема  САУ

Система автоматического  управления, как правило, состоит из двух основных элементов — объекта управления и управляющего устройства.

1.1 По цели управления

Объект управления — изменение состояния объекта в соответствии с заданным законом управления. Такое изменение происходит в результате внешних факторов, например вследствие управляющих или возмущающих воздействий.

 1.1.1 Системы автоматического регулирования

• Системы автоматической стабилизации. Выходное значение поддерживается на постоянном уровне (заданное значение — константа). Отклонения возникают за счёт возмущений и при включении.
• Системы программного регулирования. Заданное значение изменяется по заранее заданному программному закону f. Наряду с ошибками, встречающимися в системах автоматического регулирования, здесь также имеют место ошибки от инерционности регулятора.
• Следящие системы. Входное воздействие неизвестно. Оно определяется только в процессе функционирования системы. Ошибки очень сильно зависят от вида функции f(t).

            1.1.2  Системы экстремального регулирования

Способны поддерживать экстремальное значение некоторого критерия (например минимальное или максимальное), характеризующего качество функционирования объекта. Критерием качества, который обычно называют целевой функцией, показателем экстремума или экстремальной характеристикой, может быть либо непосредственно измеряемая физическая величина (например, температура, ток, напряжение, влажность, давление), либо КПД, производительность и др. 

Выделяют:

• Системы с экстремальным регулятором релейного действия. Универсальный экстремальный регулятор должен быть хорошо масштабируемым устройством, способным исполнять большое количество вычислений в соответствии с различными методами.
• Сигнум-регулятор используется как аналоговый анализатор качества, однозначно характеризующий лишь один подстраиваемый параметр систем. Он состоит из двух последовательно включенных устройств: Сигнум-реле (D-триггер) и исполнительный двигатель (интегратор).
• Экстремальные системы с безинерционным объектом
• Экстремальные системы с инерционным объектом
• Экстремальные системы с плавающей характеристикой. Используется в случае, когда экстремум меняется непредсказуемым или сложно идентифицируемым образом.
• Системы с синхронным детектором (экстремальные системы непрерывного действия). В прямом канале имеется дифференцирующее звено, не пропускающее постоянную составляющую. Удалить или зашунтировать по каким-либо причинам это звено невозможно или неприменимо. Для обеспечения работоспособности системы используется модуляция задающего воздействия и кодирование сигнала в прямом канале, а после дифференцирующего звена устанавливают синхронный детектор фазы.

 1.1.3 Адаптивные системы автоматического управления

Служат для  обеспечения желаемого качества процесса при широком диапазоне  изменения характеристик объектов управления и возмущений.

          

1.2  По виду информации в управляющем устройстве

1.2.1 Замкнутые САУ

В замкнутых  системах автоматического регулирования  управляющее воздействие формируется  в непосредственной зависимости  от управляемой величины. Связь входа  системы с его выходом называется обратной связью. Сигнал обратной связи вычитается из задающего воздействия. Такая обратная связь называется отрицательной.

1.2.2 Разомкнутые САУ

Сущность принципа разомкнутого управления заключается в жестко заданной программе управления. То есть управление осуществляется «вслепую», без контроля результата, основываясь лишь на заложенной в САУ модели управляемого объекта. Примеры таких систем : таймер, блок управления светофора, автоматическая система полива газона, автоматическая стиральная машина и т. п.

В свою очередь  различают:

• Разомкнутые по задающему воздействию
• Разомкнутые по возмущающему воздействию

                       

                                    2. Характеристика САУ

В зависимости  от описания переменных системы делятся  на линейные и нелинейные. К линейным относятся системы, состоящие из элементов описания, которые задаются линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями.

Если все параметры уравнения движения системы не меняются во времени, то такая система называется стационарной. Если хотя бы один параметр уравнения движения системы меняется во времени, то система называется нестационарной или с переменными параметрами.

Системы, в которых  определены внешние (задающие) воздействия  и описываются непрерывными или  дискретными функциями во времени относятся к классу детерминированных систем.

Системы, в которых  имеет место случайные сигнальные или параметрические воздействия и описываются стохастическими дифференциальными или разностными уравнениями относятся к классу стохастических систем.

Если в системе  есть хотя бы один элемент, описание которого задается уравнением частных производных, то система относится к классу систем с распределенными переменными.

Системы, в которых  непрерывная динамика, порождаемая  в каждый момент времени, перемежается с дискретными командами, посылаемыми извне, называются гибридными системами.

                 3. Примеры систем автоматического управления

В зависимости  от природы управляемых объектов можно выделить биологический, экологический, экономические и технические системы управления. В качестве примеров технического управления можно привести:

• Системы дискретного действия или автоматы (торговые, игровые, музыкальные).
• Системы стабилизации уровня звука, изображения или магнитной записи. Это могут быть управляемые комплексы летательных аппаратов, включающие в свой состав системы автоматического управления двигателя, рулевыми механизмами, автопилоты и навигационные системы.

 
 

                                    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                  Заключение.

   Система управления — систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей. Системы управления с участием людей как объектов управления зачастую называют системами менеджмента.