14. Подсистемы динамической стабилизации. Классификация объектов управления и формы их описания.

 

В системах динамической стабилизации цель управления заключается в том, чтобы управляемые параметры отклонялись как можно меньше от желаемого значения. Система динамической стабилизации – это изолированная часть объекта, где имеются вектора входов и выходов и необходимо эффективное управление.

Графически это можно изобразить следующим образом (для одной из выходных координат :

Структурно систему динамической стабилизации (СДС) можно изобразить так:

 

Общие принципы построения систем динамической стабилизации:

1) Принцип обратной связи. Он заключается в том, чтобы все системы динамической стабилизации были построены на основе обратной связи, как правило, отрицательной.

Пусть  - ошибка, тогда:

Т.е., если ошибка  положительна, то управление отрицательно, а если ошибка  отрицательна, то управление (либо его изменение ) положительно.

2) Устойчивость системы: система должна быть устойчивой или при  колебания затухают (рис. 6.1) - полностью либо попадают в область  от задания.

3) Минимизация некоторого критерия J(…), который обычно является интегральной функцией вектора ошибок , делает систему оптимальной:

В зависимости от типа критерия (вида функции ) получают разные законы управления , а его параметры  получают в результате минимизации J – иногда совмещая с определением  либо отдельно в блоке вычисления и минимизации критерия min J// при

 

Структурная схема двухконтурной системы управления.

 

 

(j)

                                                      

                 …                          …

задание

                                            

 

F(u,е)

Yj

   

 

 

 

                       корректировка                             

(J)

 

 

 

 

Простейший вид F(u,e) – (динамические характеристики объекта) – ПИД-регулятор.

Математическая реализация ПИД – регулятора выглядит следующим образом:

 

С точки зрения теории ИУВС типы (классы) объектов управления можно разделить на:

1.Технологические (атомные станции)

2.Финансовые (банки)

3.Метеорологические

4.Гео-информационные системы (ГИС)

5.Организационные системы (военные)

6.Системы проектирования (Объезд аварии на дороге)

…

Эти типы объектов управления имеют:

1. Вычислительную технику;
2. Множество входных сигналов;
3. Необходимость управления выходными данными.