Назначение и классификация САР

Стабилизация САР. Приведение САР из неустойчивого, или недостаточно устойчивого состояния, в устойчивое, с хорошими запасами устойчивости по амплитуде и фазе.

Статика. Режим работы САР, при котором воздействия на САР, а следовательно и ее реакция на них, постоянны, в отличие от динамики, когда воздействия и реакция меняются с течением времени.

Статическая САР - САР, не имеющая интеграторов в контуре. В установившемся режиме работы такая САР следит с ошибкой, пропорциональной отслеживаемой величине.

Управляемая величина объекта управления. Это выходная величина объекта, которая изменяется под действием на его входе управляющей величины.

 
2.5. Заключение 

Неужели, спросит неискушенный студент, вся эта сложная и  объемная теория автоматического управления сводится всего лишь к тому, чтобы  добиться того, чтобы выходная величина САР была пропорциональна входной? Не слишком ли примитивно? Краткий  ответ на первый вопрос здесь: «Да». Ответ на второй: «На всякого мудреца  довольно простоты».

Однако если вспомнить, что  области применения систем слежения и стабилизации трудно и обозначить, настолько они широки, от головки  самонаведения ракеты и систем мягкой посадки самолетов, космических  аппаратов на другие планеты, до устройств  поддержания температурного режима в автомобиле и т.д. и т.п., то значимость решения задач слежения и стабилизации воспринимается лучше. Кроме того, здесь рассмотрены только линейные системы регулирования, а в ТАУ рассматриваются еще и нелинейные, и системы оптимального управления, с самонастройкой на оптимум и другие.

Качество работы линейной САР характеризуется численными параметрами, определяющими точность и быстродействие САР. Для переходного  режима работы это время регулирования  t_p и перерегулирование σ. Для установившегося режима работы это коэффициенты ошибок по положению с₀, скорости с₁и ускорению с₂.

При сравнительно медленно изменяющихся воздействиях САР успевает с некоторой  точностью следить за заданием и  компенсировать возмущение. Такой режим  называется установившимся динамическим. В этом режиме управляемая величина примерно пропорциональна заданию  и практически не зависит от возмущения. Такую работу САР называют слежением  и стабилизацией. В установившемся динамическом режиме САР работают большую часть времени. САР с управлением по отклонению может характеризоваться максимальной допустимой ошибкой регулирования в установившемся режиме при условии, что отслеживаемая величина и возмущение, а также их младшие производные не превышают установленных величин, определяемых коэффициентами ошибок.

Если воздействия изменяются резко и на значительную величину, возникает переходный процесс, со значительными  ошибками регулирования, проявляющий  инерционно-колебательные свойства САР. В этом режиме САР не справляется  с возложенными на нее задачами.

Реальная САР, подвергаясь воздействиям, просто откликается на них. Она не думает ни про переходный, ни про установившийся режимы. Она и понятия о них не имеет. Выделение этих режимов: установившегося и переходного вытекает из способа описания человеком модели САР с помощью дифференциальных уравнений, принцип решения которых и позволяет выделить две компоненты решения: свободную и принужденную. Эти компоненты и определяют общее решение.

САР, как правило, работает в динамическом режиме, причем в  ее ошибке присутствуют в том или ином соотношении и принужденная, и свободная компоненты. Когда одна из них превалирует, то режим называют установившимся или переходным соответственно. Но при некотором изменении во времени воздействий соотношение между компонентами может быть и равное, в том смысле, что каждая из них может вносить соизмеримый вклад в ошибку регулирования. Такой режим тоже можно отнести к переходному.