Функции систем автоматического управления

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ [c.200]

Основные функции систем автоматического управления [c.202]

Метод разложения передаточных функций систем автоматического управления [c.282]

Перечисленные допущения характерны для функционального моделирования, широко используемого для анализа систем автоматического управления. Элементы (звенья) систем при функциональном моделировании делят на три группы 1) линейные безынерционные звенья для отображения таких функций, как повторение, инвертирование, чистое запаздывание, идеальное усиление, суммирование сигналов 2) нелинейные безынерционные звенья для отображения различных нелинейных преобразований сигналов (ограничение, детектирование, модуляция и т. п.) 3) линейные инерционные звенья для выполнения дифференцирования, интегрирования, фильтрации сигналов. Инерционные элементы представлены отношениями преобразованных по Лапласу или Фурье выходных и входных фазовых переменных. При анализе во временной области применяют преобразование Лапласа, модель инерционного элемента с одним входом и одним выходом есть передаточная функция, а при анализе в частотной области — преобразование Фурье, модель элемента есть выражения амплитудно-частотной и частотно-фазовой характеристик. При наличии нескольких входов и выходов ММ элемента представляется матрицей передаточных функций или частотных характеристик. [c.186]

Монография А. В. Солодова [42] посвящена теоретическим основам исследования линейных систем автоматического управления с переменными параметрами. Основные результаты, изложенные в монографии, относятся к анализу прохождения сигналов в виде заданных и случайных функций времени через систему с переменными параметрами. [c.10]

Система автоматического управления робота служит для выработки закона управления приводами двигательной системы на основе сигналов обратной связи от информационной системы. Другая важная функция системы автоматического управления — это планирование действий, программирование движений и принятие целенаправленных решений. Система автоматического уп-правления роботов обычно реализуется на базе микроЭВМ или микропроцессоров, имеющих большой ассортимент входных (аналого-цифровых) и выходных (цифроаналоговых) преобразователей и каналов связи. По этим каналам прямой и обратной связи, число которых колеблется от нескольких десятков до нескольких тысяч, могут передаваться непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые) сигналы. Управляющие ЭВМ для роботов строятся в малогабаритном транспортабельном исполнении и обладают повышенной надежностью. Адаптационные возможности и интеллектуальные способности робота определяются главным образом тем, какое алгоритмическое и программное обеспечение заложено в его систему управления. [c.18]

На систему автоматического управления возлагается и ряд других функций. Для предотвращения столкновений рабочая область разбивается на зоны, причем в каждой зоне допускается нахождение только одного робота. Поэтому, если две трассы проходят через одну и ту же зону, один из роботов останавливается и ждет, пока эта зона не освободится. Предусматривается также возможность диалогового управления транспортным роботом по радиоканалу на частотах 180 и 230 кГц. Для обеспечения управляемого перехода робота с одной трассы на другую по разным кабелям наведения пропускают токи с различными частотами. При смене трассы переключаются и приемные частоты катушек наведения. [c.190]

Этот метод построения функций относится к классу систем автоматического управления с одним нелинейным звеном, входная величина которого обозначается в дальнейшем через о, а выходная— через f a). Линейная часть может иметь структуру любой сложности, в том числе и. многоконтурную. [c.534]

Получаем известную нам функцию отклика в виде разложения по полиномам. Конечно, механизм явления не может быть однозначно интерпретирован по полиномиальной форме представления результатов исследования. Однако исследование полиномиального уравнения и его геометрическая интерпретация позволяют найти количественные взаимосвязи между параметрами, выбрать оптимальные условия протекания процесса, а в ряде случаев высказать новые соображения о процессе. Полиномиальная форма особенно удобна при построении систем автоматического управления. [c.64]

Различают нелинейности существенные и несущественные. Для анализа существенно нелинейных систем применяют специальные методы (методы теории нелинейных систем автоматического управления). В случае несущественных нелинейностей (которые описываются гладкими, дифференцируемыми функциями) допускается линеаризация уравнений, описывающих динамическую систему. Линеаризация производится разложением нелинейной функции в некоторой области в ряд Тэйлора (4), от которого используется лишь два члена разложения [c.66]

Состав сигналов, вырабатываемых системой автоматического управления конкретного станка-автомата, зависит от характера выполняемого технологического процесса и функций, возлагаемых на систему автоматического управления данного станка-автомата. Выработка сигналов второй группы возлагается на систему автоматического управления лишь в отдельных случаях. Выработка сигналов, указанных в пунктах 3 и 4, определяется характером выполняемого технологического процесса. Необходимость выработки сигналов, указанных в пункте 2, обусловливается структурой системы автоматического управления. Обязательной функцией системы автоматического управления является выработка сигналов первой группы, указанных в пункте 1. [c.485]

Создание систем автоматического управления роботами с использованием принципов автоматического регулирования, самообучения и т. д. Чем выше число степеней свободы системы, тем сложнее задачи обеспечения, с одной стороны, быстродействия, с другой стороны — высокой стабильности конечных перемещений (точности позиционирования), без чего функционирование промышленных роботов не может быть эффективным. При этом системы управления должны учитывать все динамические факторы, связанные с жесткостью звеньев и наличием зазоров, инерционными нагрузками, нестабильностью рабочих усилий при перемещении объектов. Закономерным представляется и следующий этап — переход в управлении роботами от средств локальной автоматики по жестко заданной программе к прямому управлению от ЭВМ, с оптимизацией выполняемых функций. Именно этим вопросам посвящено в настоящее время большинство работ, связанных с созданием промышленных роботов. [c.304]

Основному тексту книги предшествует вводный раздел описательного характера (гл. I—III), в котором рассматриваются схемы элементов и показывается, как используются элементы пневмоники для выполнения основных первичных функций, встречающихся при построении систем автоматического управления. [c.12]

Книга рассчитана на специалистов, ведущих работы в различных отраслях техники, в первую очередь на инженеров, занимающихся разработкой, эксплуатацией и исследованием устройств и систем автоматического управления и контрольно-из-мерительных приборов. С тем, чтобы сделать книгу доступной для читателей, не занимавшихся ранее вопросами аэродинамики, в приложении к основному тексту приведены краткие сведения из различных разделов этой дисциплины, используемые при изучении элементов пневмоники учитывалось, что при аналитическом исследовании характеристик элементов пневмоники как у нас, так и за рубежом все более широко начинают применяться методы расчета течений, основанные на использовании аппарата теории функций комплексного переменного. [c.14]

Протекание процесса во времени, переход системы из одного состояния в другое называют динамикой процесса, причем для математического описания происходящих при этом явлений используются, как правило, интегродифференциальные уравнения. В ряде случаев при расчетах систем автоматического управления система СПИД, как некоторый динамический комплекс, может быть представлена так называемой передаточной функцией, [c.423]

Рельсовой цепью называется электрическая цепь, проводниками которой служат рельсовые нити пути. Рельсовая цепь — основной элемент всех устройств железнодорожной автоматики и телемеханики автоблокировки, автоматической локомотивной сигнализации, электрической централизации стрелок и сигналов, диспетчерского контроля движения поездов, автоматической переездной сигнализации и др. В этих устройствах рельсовые цепи выполняют разнообразные и ответственные функции. Они автоматически непрерывно контролируют свободность и целость рельсовых нитей путевых участков на перегонах и станциях, с их помощью передаются кодовые сигналы на локомотив при автоматической локомотивной сигнализации, увязывают показания светофоров в автоблокировке в системах переездной сигнализации они обеспечивают автоматический контроль приближения к переездам и проследования поездов. Рельсовые цепи — основа и всех вновь разрабатываемых систем автоматического управления и контроля движения поездов на железнодорожном транспорте. Многочисленные попытки заменить их более совершенными средствами пока не дали ожидаемых результатов. Такие устройства нашли лишь ограниченное применение или находятся в стадии разработки и эксплуатационных испытаний. Трудно разработать приборы, которые бы так же, как рельсовые цепи, надежно и практически безошибочно фиксировали свободность и занятость путевых участков подвижным составом, автоматически контролировали целость рельсовых нитей, восстанавливали нормальную работу устройств после отключения и последующего включения источника питания или замены аппаратуры, обеспечивали непрерывную связь между поездом и состоянием пути и др. Вместе с тем рельсовые цепи имеют ряд недостатков, таких как зависимость их работы от состояния верхнего строения пути (балласта, шпал, рельсов, соединителей и др.), климатических условий, напряжения источников электропитания, чистоты поверхности головок рельсов и колесных пар значительны затраты труда и средств на их техническое содержание и др., поэтому продолжаются научные исследования и разработки по созданию новых и совершенствованию существующих типов рельсовых цепей. [c.151]

В статье И. Ю. Прудникова, Э. В. Ткаченко, Р. В. Яковлевой рассматривается метод разложения передаточных функций, необходимый для анализа и синтеза систем автоматического управления большого порядка. Приводятся рекуррентные формулы расчета передаточных функций с помощью этого метода. [c.6]

Схемы линейных звеньев систем автоматического управления с различными передаточными функциями Г р) на одном операционном усилителе [c.58]

Экспериментальная оценка надежности системы. При анализе систем с автоматическим управлением и экспериментальной оценке их параметрической надежности с учетом износа необходимо определять динамические параметры системы для двух ее состояний — исходного и с заданным значением износа отдельных элементов. Происходящие изменения выходных параметров следует выразить в функции износа или времени. [c.395]

Как видно, дели и задачи такого курса существенно отличаются от задач курса Основы автоматики . Последний, как правило, читается в вузах для машиностроительных специальностей кафедрами автоматического управления и регулирования и изучает вопросы теории автоматического регулирования как основы построения электронных систем, вне связи с целевой функцией проектируемых машин и их конкретной реализацией. [c.102]

Третий уровень — комплексная автоматизация систем роторов и агрегатов, создание автоматизированных и автоматических участков, цехов и заводов. На этом уровне автоматизация охватывает совокупность технологических процессов на участке или в цехе с соответствующим усложнением функций транспортирования и складирования изделий, подачи к автоматическим линиям запасных инструментов и обновления обрабатывающих сред, удаления отходов производства и особенно автоматического управления и регулирования. [c.290]

Третья ступень автоматизации — комплексная автоматизация систем машин, создание автоматизированных и автоматических участков. На этой ступени автоматизация охватывает совокупность технологических процессов на участке с соответствующим усложнением функций транспортирования и складирования изделий, удаления отходов и особенно автоматического управления. В массовом производстве автоматизированные участки включают несколько АЛ, выпускающих одинаковые или различные изделия, а также могут быть реализованы как комплексные автома- [c.8]

Системой Призма-2 можно управлять в трех режимах ручное управление с пультов, имеющихся у станков и обладающих ограниченными функциями полуавтоматическое управление станками посредством систем ЧПУ с вводом программ с перфолент автоматическое управление посредством управляющей ЭВМ. [c.35]

Технологический процесс обработки на металлорежущих станках как объект управления представляет собой нелинейную систему с несколькими управляющими воздействиями. Поэтому управление отдельными параметрами процесса резания без учета их совместного влияния на основной показатель качества технологического процесса не дает желаемого эффекта от применения систем автоматического управления, основанных на прямых и косвенных методах. Эта проблема может быть решена путем создания систем автоматической оптимизации. Задача, которую осуществляют эти системы, совпадает с задачей математического программирования. Действительно, задача математического програм-. мирования, как известно, заключается в нахождении условий экстремума некоторой функции многих переменных. В общем случае при этом могут иметь место ограничения или связи, наложенные на переменные. Поэтому систему автоматической оптими- [c.250]

Рассматриваются вопросы, связанные с устойчивостью многомерных систем автоматического управления (САУ), содержащих перекрестные связи между управляемыми переменными. Сложность исследования устойчивости многомерных СЛУ обусловлена тем, что в общем случае характеристическая матрица системы является полиномной. При исследовании устойчивости многомерных САУ применяется критерий Найквиста. В работе введено новое понятие — характеристическая передаточная функция. Ей соответствует амплитудно-фазовая частотная характеристика, значения которой при любой фиксированной частоте являются характеристическими числами передаточной матрицы системы. [c.122]

Следующее, третье поколение ГАП — это ГАП с интеллектуальным управлением. Характерной чертой таких ГАП является высокий уровень интеллектуальности, обеспечиваемый введением в систему автоматического управления элементов искусственного интеллекта. Благодаря этому удается автоматизировать такие интеллектуальные функции, как планирование производства, проектирование продукции, оптимизацию технологических процессов, программирование оборудования, распознавание производственных ситуаций и диагностику отказов. Реальные потребности в ГАП третьего поколения и условия для их создания появились лишь в последние годы. Они отражают современные тенденции дальнейшего развития ГАП в направлении создания адаптивных безлюдных производств с интеллектуальным управлением от сети ЭВМ на принципах безбумажной информатики. Однако на этом пути имеется еще много трудностей и препятствий, поэтому системы искусственного интеллекта (СИИ), используемые в ГАП третьего поколения, зачастую работают не в автоматическом, а в интерактивном режиме, т. е. в режиме диалога с человеком. Примерами таких интерактивных СИИ, реально используемых в экспериментальных ГАП, могут служить системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП) и системы автоматизированного контроля (САК). В перспективе все названные системы будут работать в автоматическом режиме в составе интегрированного научно-производственного комплекса (ИНПК), представляющих высшую форму развития ГАП. [c.29]

Под этим названием объединены так называемые частотные критерии устойчивости, получившие широкое распространение при анализе устойчивости систем автоматического управления. Эти критерии основаны на графоаналитическом анатшзе частотных характеристик систем и по существу представляют собой подходягцую интерпретацию принципа аргумента Коши из теории функций комплексного переменного. [c.467]

В течение многих лет управление в различных областях техники осуществлялось почти исключительно человеком. Лишь сравнительно недавно функции управления начали возлагать на автоматические устройства. К числу первых промышленных управляющих устройств относятся хорошо известные регуляторы паровых машин Уатта и Ползунова. Далее автомд.тическое управление получало все большее распространение и со временем вышло далеко за рамки только регулирования хода машин. Изучение систем автоматического управления составляет теперь содержание обширной инженерной дисциплины. [c.180]

Экономическая эффективность использования САУ автоматической перенастройкой по точностным параметрам. Проведенные экспериментальные исследования автоматической размерной пере- астройки гидрокопировальных токарных и фрезерных станков с использованием разработанных систем автоматического управления показали достаточно высокую эффективность предлагаемого способа. Так, при обработке различных типоразмеров деталей типа валов на гидрокопировальных полуавтоматах 1722 точность стабилизации размера динамической настройки не превышает 0,005—0,008 мм, а точность стабилизации размера статической настройки составляет 0,004—0,005 мм. Это позволило производить обработку деталей различных типоразмеров за один проход с точностью 0-,04—0,05 мм в партии при колебании припуска от 1 до 4 мм. При обычной обработке (без использования САУ) точность обработки ниже в 3—5 раз. Точность перенастройки системы СПИД с обработки одного типоразмера детали на другой, оцениваемая средними величинами размеров деталей, составляет 0,006 мм. Значительно сокращается время на настройку и перенастройку системы СПИД. Так, при обычной обработке переход на новый типоразмер детали требует 20—30 мин, причем основная доля этого времени уходит на размерную настройку методом пробных проходов с использованием 2—3 пробных деталей. При использовании САУ время на перенастройку не превышает 5 мин, причем основная его часть затрачивается на смену программоносителя, режущего инструмента, а размерная настройка составляет несколько секунд. При этом не требуется производить пробных проходов, использовать пробные детали. Оптимальная партия деталей практически может состоять из одной детали. Наладчик исключается из технологического процесса, его функции выполняют САУ. При автоматизации смены программоносителя и режущего инструмента общее время на перенастройку гидрокопировальных полуавтоматов не превышает 1 мин. [c.624]

Создана новая система автоматической локоМотивно й сигналйз-аций на микроэлементной базе (АЛС-ЕН), которая входит в единый ряд систем. автоматического управлении движением поездов. Аппаратура АЛС-ЕН состоит иа путевых й локомотивных устройств. Основная функция АЛС-ЕН — это выполнение режима ступенчатого контроля скорости движения поезда и контроля бдительности. машиниста. Для этого локомотивные устройства по полученйой от путевых устройств информации (до 256 сообщений) опре 1еляют значения контролируемой и допустимой скоростей и сравнивают их со значением фактической скорости движения поезда. Отображается также число свобод- [c.178]

Непрерывное расширение функций, выполняемых автоматическими, устройствами, сопровождается увеличением автоматического оборудования, устанавливаемого на современном самолете. Отсутствие единой идеи в проектироваиии систем автоматического управления не позволяет обеспечить необходимую надежность таких систем управления и сопровождается установкой неоправданно большого количества различного рода датчиков, преобразователей, вычислителей, исполнительных устройств и других элементов автоматического оборудования. Поэтому возникла насущная необходимость объединения всех бортовых автоматичес-кш устройств в единую систему автоматического управления [c.296]

Каскадные аварии в ЭЭС в большинстве случаев сопровождаются нарушениями устойчивости параллельной работы электростанций или отдельных частей системы по отношению друг к другу, а в ТПСУ -явлениями гидравлического удара. По мере развития СЭ - расширения охватываемой территории, повышения концентрации мощностей по производству (добыче, получению) и преобразованию (переработке) соответствующей продукции, повышения пропускной способности линий электропередачи и трубопроводов - наряду с общим повышением надежности систем (благодаря улучшению условий взаимопомощи частей системы) повышается вероятность каскадных аварий. С одной стороны, это связано с усложнением структуры и конфигурации СЭ при ухудшении в отдельных случаях параметров оборудования, определяющих его поведение при нестационарных процессах (например, электрических и электромеханических характеристик генерирующего оборудования ЭЭС при повышении его мощности и степени использования электротехнических материалов), повышением напряженности режимов при функционировании СЭ (вследствие ограниченности резервов и запасов различного рода), усложнением структуры и функций средств автоматического и автоматизированного управления СЭ, а с другой стороны, - с усилением режимной взаимозависимости частей системы, которая оказывается тем большей, чем выше пропускная способность линий электропередачи и трубопроводов [39,101 и др.]. [c.66]

Для представления соотношений между сигналами в системах автоматического управления вся система обычно представляется в виде некоторой совокупности отдельных блоков. Каждый блок (если он линеен) описывается своей функцией передачи Я(5) (имея в виду однонаправленность передачи сигналов в блоке). Система разбивается на блоки так, что присоединение последующего блока к предыдущему не изменяет функции передачи предыдущего, и, следовательно, функцию передачи всей системы можно легко получить как комбинацию произведений и сумм функций передач отдельных блоков. Такое представление систем управления изображается графически в виде блок-схем. Упомянутый повсеместный подход существенно облегчает и электронное моделирование системы, которое сводится, таким образом, к построению указанной на блок-схеме совокупности моделей блоков. [c.84]

Современный токарный автомат — это комплекс технологических и конструктивно-компоновочных решений, характеризуемый многопозиционностью, одновременным функционированием десятков, а в автоматических линиях — сотен механизмов и инструментов. Создание таких систем требует решения многих задач, в том числе автоматизации транспортирования и загрузки даталей, изменения их ориентации, накопления заделов, поворота и фиксации деталей, удаления отходов и т. д., и только при этих условиях может быть эффективным применение автоматического управления. Автоматически действующие средства производства только тогда перспективны, когда они выполняют производственные функции быстрее и лучше человека. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...