Класифікація та основні принципи побудови САК

Класифікація САК

САК доцільно класифікувати виходячи з найбільш загальних ознак й їхніх властивостей.

Класифікація систем автоматичного керування за основними ознаками наведена на рис. 1.3.

За метою керування розрізняють системи стабілізації, програмного керування і системи спостереження. За принципом дії САК можуть бути розімкнутими, замкнутими або комбінованими. За можливістю контрольованих змін своїх властивостей САК можна розділити на два великих класи – адаптивні (здатні автоматично пристосовуватися до зміни зовнішніх умов і властивостей об'єкта) і неадаптивн

Рис. 1.3 – Класифікація САК

Адаптивні системи, у свою чергу, класифікуються залежно від обсягу адаптаційних змін на:

екстремальні – міняються тільки керуючі впливи;

самонастроювальні – міняються керуючі впливи і параметри системи;

системи, що самоорганізуються – міняються керуючі впливи, параметри і структура системи;

системи, що навчаються – міняються керуючі впливи, параметри і структура системи, алгоритм функціонування, а у випадку самонавчання і цільова функція.

За характером сигналів у ланцюзі керування розрізняють системи безперервні й дискретні, в яких через дискретні проміжки часу відбувається комутація ланцюга впливів.

Дискретні системи, у свою чергу, розділяються на імпульсні (комутація ланцюга впливів відбувається примусово і періодично), релейні (переривчаста, східчаста зміна сигналів при безперервному характері вхідного сигналу) і цифрові (квантування сигналів відбувається як за часом, так і за рівнем).

За виглядом математичного опису виділяють лінійні (всі елементи описуються лінійними диференціальними та алгебраїчними рівняннями) й нелінійні системи (хоча б один елемент описується нелінійним рівнянням).

За величиною похибки в сталому режимі САК діляться на статичні () й астатичні ().

За характером параметрів розрізняють стаціонарні (параметри постійні) й нестаціонарні САК (параметри міняються).

Кожний з цих класів підрозділяється на системи із зосередженими й розподіленими параметрами

За кількістю керованих величин виділяють одномірні (одна керована величина) й багатомірні САК (таких величин багато).

Залежно від приналежності джерела енергії, за допомогою якого створюється керуючий вплив, системи можуть бути прямої i непрямої дії.
У системах прямої дії використовується енергія керованого об'єкта. До них відносяться найпростіші системи стабілізації, в яких сприймаючий елемент через важільну систему безпосередньо діє на виконавчий орган (заслінку, клапан і та ін.). У системах непрямої дії керуючий вплив створюється за рахунок енергії додаткового джерела.

Залежно від характеру електричних сигналів системи можуть бути: безперервними, з гармонійними сигналами й дискретні. Дискретні у свою чергу, можуть бути релейними, імпульсними або цифровими. Внаслідок бурхливого розвитку мікроелектроніки широке поширення одержали цифрові системи керування, що володіють насамперед високою точністю.

За математичним описом розрізняють:

а) лінійні системи;

б) нелінійні системи.

До лінійних систем застосуємо принцип суперпозиції, відповідно до якого вихідний сигнал лінійної системи на будь-який довільний вхідний вплив можна визначити через її реакцію на певний елементарний вплив.

Нелінійні системи описуються нелінійними диференціальними рівняннями. Закон керування в такій системі являє собою нелінійну функцію.

Залежно від характеру зовнішніх впливів розрізняють детерміновані й стохастичні системи. У детермінованих САР зовнішні впливи мають вигляд постійних функцій часу. У стохастичних системах зовнішні впливи мають вигляд випадкових функцій.

За видом використовуваної енергії:

а) електричні системи, мають зручність і легкістю обробки й передачі інформації;

б) пневматичні системи, використають енергію стисненого газу й забезпечують високу швидкодію;

в) гідравлічні системи, використають енергію рідини й забезпечують високу потужність;

г) електропневматичні системи;

д) електрогідравлічні системи.

 

Розглянуті різновиди й властивості є основними й не вичерпують усього різноманіття САК.