Управление техническими системами: различия между версиями

==Глава 1==
Предмет ведения ТАУ ТС.Управление. Классификация САУ. ДифференциальныхДифференциальные уравнения в мат. описании САУ. Изучаемые теории САУ их уравнения.
 
Данный курс называется полностью "теория автоматического управления в технических системах" (ТАУ ТС), в дальнейшем будет использоваться название "Управление техническими системами" и сокращение УТС. Тем , кто не является инженером или не обучается на него для понимания предмета курса не лишним будет уточнить следующие термины
 
'''Автоматика''' - отрасль науки и техники, охватывающая совокупность методов и технических средств , освобождающих человека от непосредственного выполнения операций по контролю над производственными процессами и техническими устройствами.
 
'''Кибернетика''' - наука об общиобщих закономерностях процессов управления в различных системах. Она может подразделяется на медицинскую, биологическую и техническую кибернетику.
 
'''Управление''' - переведение системы из состояния А в состояние Б путём управляющего воздействия. Как правило данное воздействие осуществляется малыми массами и энергиями на объект большой массы и энергии.
[[Файл:Datchik-IU.gif]]
 
Хорошим примером такой системы является цепочка Разведка-КоммандирКомандир-Воинское подразделения, в которой коммандиркомандир на основании разведки вырабатывает управляющее воздействие для своих подчинённых. Если взять пример из техникетехники, то в роли "разведки" может выступать например датчик углового перемещения в инерциальном пространстве(гироскоп), исполнительным устройством будет двигатель, который выставит платформу в соотвествиисоответствии с показаиямипоказаниями гироскопа, а "коммандиромкомандиром" будет передающее звено, определяющее коэффициент усиления системы.
 
 
Частный случай управления - регулирование = выдерживание какого-либо параметра в соотвествиисоответствии с задающим сигналом. Наглядный пример- действия подчинённого, которому прикащалиприказали при попытке атаки противника стрелять из пулемёта. Как видим число атакующих является параметром, которое надо выдерживать, с другой стороны это число влияет на поведение подчинённого. У нас таким образом замкнутая система регулирования. Графически она представляется так:
 
[[Файл:UprVozdeistvie.png]]
:#Комбинированная система.
 
Системы бывают одномерными и многомерными. У многомерных систем есть несколько задающих воздействий и регулируемых величин.Имеются также адаптивные системы (будут подробно рассмотреннырассмотрены позже) . Они делятся на ( от самой "тупой" до самой "интеллектуальной" )
:*Самонастраивающиеся
:*Самоорганизующиеся
:*Саморегулирующиеся.
 
истемыСистемы автоматического управления (САУ) описываются с помощью математической модели. Решение данной модели позволяет прогнозировать её свойства и реакцию на те или иные действия. При описании мат моделиматмодели чаще всего используются дифференциальные уравнения. Напомним, что дифференциальные уравнения , это уравнения, состоящие помимо самой переменной x, из производных этой переменной различного порядка , н. dx/dt (первая производная) <math>d^2x/dt^2</math> (вторая производная).
 
Если в уравнениях используются толькатолько первые степени x и их производных, то это линейные диф. уравнениядифуравнения. Они решаются чаще всего методом подстановки <math>x=e^{lt}</math> c последующим нахождением l . Мы в данном курсе будем чаще всего их решать с помощью S-преобразования в алгебраические уравнения.
 
В данном учебнике будут изучатсяизучаться теории
:*Линейных САУ (основная часть курса)
:*Нелинейных САУ
:*Дискретно-непрерыныхнепрерывных САУ
:*Теория стохастических САУ.
Линейные системы описываются линейными диф. уравнениямидифуравнениями вида:
:<math>a_n*d^nx/dt^n+...a_1dx/dt+a_ox=b_md^mu/dt^m+b_1du/dt+b_ou</math>
Если <math>a_i=const</math> , то это стационарная система, а если зависит от t, то нестационарная.
Нелинейные системы соотвественносоответственно записываются нелинейными диф уравненимидифуравненими:
:<math>d^nx/dt^n=f(x,dx/dt,.. d^{n-1}x/dt^{n-1},u, du/dt..., d^mu/dt^m</math>
У дискретно-непрерывных систем будут уравнения:
1

правка