Возможны различные принципы классификации автоматических систем. Рассмотрим классификацию САУ по ряду признаков, существенных с точки зрения теории автоматического управления.
В зависимости от характера задающего воздействия, определяющего закон изменения выходной величины, системы делятся на три вида: системы стабилизации, системы программного регулирования (управления) и следящие системы.
В системах стабилизации задающее воздействие постоянно, в системах программного регулирования оно изменяется по заранее заданному закону, в следящих системах оно тоже изменяется, но закон изменения заранее не известен. В последнем случае задающее воздействие поступает извне и задачей системы является обеспечение слежения выходной величиной объекта за изменяющейся задающей величиной.
В зависимости от количества выходных координат объекта управления САУ делятся на одномерные и многомерные. В свою очередь многомерные системы разделяются на системы несвязанного и связанного регулирования.
При несвязанном управлении каждое устройство управления управляет своей выходной величиной и эти устройства управления не имеют взаимной связи.
При связанном управлении управляющие устройства связаны друг с другом внешними связями.
По виду уравнений, описывающих САУ, системы подразделяются на линейные и нелинейные САУ. Чтобы система была нелинейной достаточно иметь в ее составе хотя бы одно нелинейное звено, т.е. звено, описываемое нелинейным уравнением.
Для линейных систем справедлив принцип суперпозиции. Он заключается в том, что реакция системы на любую комбинацию внешних воздействий равна сумме реакций на каждое из этих воздействий, поданных на систему порознь. Принцип суперпозиции позволяет выразить реакцию системы на элементарное типовое воздействие, например, в виде ступеньки. На основе принципа суперпозиции и разработана общая теория линейных систем автоматического управления.
В зависимости от стабильности параметров систем во времени, они подразделяются на стационарные (детерминированные), когда все параметры не изменяются во времени, и нестационарные, в которых параметры системы зависят от времени.
В зависимости от характера действующих в системе звеньев САУ бывают непрерывного и дискретного действия.
В непрерывных САУ во всех звеньях выходная величина непрерывно, плавно изменяется при плавном изменении входной величины.
В дискретных САУ должно быть хотя бы одно дискретное звено, при котором входная величина изменяется скачком даже при плавном изменении входной величины.
Целесообразно остановиться на общей характеристике процессов происходящих в САУ. Как у всякой динамической системы, процессы в САУ делятся на установившиеся и переходные. На рисунке 1.10. показаны переходные процессы в системе регулирования напряжения генератора, изображенной на рисунке 1.4. при реализации принципа управления по отклонению (контакты «3-4» замкнуты, а «1-2» разомкнуты). Переходные процессы представлены для случаев, когда Ку имеет различные значения. До момента изменения нагрузки генератора, вызвавшего переходный процесс регулирования напряжения, и по окончании этого процесса в системе имеет место установившийся процесс.
Рисунок 1.10 Переходный процесс измерения напряжения генератора в схеме, показанной на рисунке 1.4
В итоге отметим - в настоящее время известны и находят широкое применение следующие принципы управления: принцип разомкнутого управления, принцип управления по отклонению (принцип обратной связи), принцип управления по возмущению, принцип комбинированного управления и принцип адаптации. Появление нового принципа управления - принципа адаптации - самое важное достижение теории автоматического управления. Этот принцип приводит к созданию перспективного и быстро развивающегося класса самонастраивающихся автоматических систем.
Наибольшее развитие получила теория и практика применения принципа обратной связи, который имеет самое широкое распространение, как в технике, так и в природе.
