Какие еще бывают СУ

1.5.1. В зависимости от степени автоматизации различают ручное, авто­матизированное и автоматическое управление. При ручном управле­нии все функции управления выполняет человек-оператор. При ав­томатизированном управлении часть функций выполняет человек, а другую часть — автоматические устройства. При автоматическом уп­равлении все функции управления выполняют автоматические уст­ройства. Т.о.: СУ с ручным, автоматизированным и автоматическим управлением. САУ – с автоматическим управлением.

1.5.2. В зависимости от характера изменения задающего воздействия во времени АСУ разделяют на три класса:

ü стабилизирующие;

ü программные;

ü следящие.

Стабилизирующая АСУ – система, алгоритм функционирования которой содержит предписание поддерживать значение управляемой величины постоянным:

x(t)≈x_з = const.

Стабилизирующие АСУ самые распространенные в промышленной автоматике. Их применяют для стабилизации различных физических величин, характеризующих состояние технологических объектов.

Программная АСУ – система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять управляемую величину в соответствии с заранее заданной функцией времени:

x(t) ≈ x_з(t) = f_п(t).

Примером программной АСУ является система управления активной мощностью нагрузки синхронного генератора на электрической станции в течение суток:

Следящая АСУ – система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять управляемую величину в соответствии с заранее неизвестной функцией времени:

x(t) ≈ x_з(t) = f_с(t).

1.5.3. По количеству входов и выходов бывают:

§ одномерны есистемы, у которых один вход и один выход (они рассматриваются в так называемой классической теории управления);

§ многомерные системы, имеющие несколько входов и./или выходов (главный предмет изучения современной теории управления).

Пример одномерной СУ: при управлении кораблем по курсу можно считать, что есть одно управляющее воздействие (поворот руля) и одна регулируемая величина (курс). Однако, в самом деле это не совсем верно. Дело в том, что при изменении курса меняется также крен и дифферент корабля. В одномерной модели мы пренебрегаем этими изменениями, хотя они могут быть очень существенными. Например, при резком повороте крен может достигнуть недопустимого значения. С другой стороны, для управления можно использовать не только руль, но и различные подруливающие устройства, стабилизаторы качки и т.п., то есть объект имеет несколько входов. Таким образом, реальная система управления курсом – многомерная.

Исследование многомерных систем – достаточно сложная задача. Поэтому в инженерных расчетах стараются иногда упрощенно представить многомерную систему как несколько одномерных, и довольно часто такой метод приводит к успеху.

1.5.4. По характеру сигналов системы могут быть

§ непрерывными, в которых все сигналы – функции непрерывного времени, определенные на некотором интервале;

§ дискретными, в которых используются дискретные сигналы (последовательности чисел), определенные только в отдельные моменты времени;

§ непрерывно-дискретными, в которых есть как непрерывные, так и дискретные сигналы.

Непрерывные (или аналоговые) системы обычно описываются дифференциальными уравнениями. Это все системы управления движением, в которых нет компьютеров и других элементов дискретного действия (микропроцессоров, логических интегральных схем).

Микропроцессоры и компьютеры – это дискретные системы, поскольку в них вся информация хранится и обрабатывается в дискретной форме. Компьютер не может обрабатывать непрерывные сигналы, поскольку работает только с последовательностями чисел. Примеры дискретных систем можно найти в экономике (период отсчета – квартал или год) и в биологии (модель «хищник-жертва»). Для их описания применяют разностные уравнения.

Существуют также и гибридные непрерывно-дискретные системы, например, компьютерные системы управления движущимися объектами (кораблями, самолетами, автомобилями и др.). В них часть элементов описывается дифференциальными уравнениями, а часть – разностными. С точки зрения математики это создает большие сложности для их исследования, поэтому во многих случаях непрерывно-дискретные системы сводят к упрощенным чисто непрерывным или чисто дискретным моделям.