Теория автоматического управления ЛЕКЦИЯ 2 Основные понятия

Теория автоматического управления ЛЕКЦИЯ № 2 Основные понятия и определения Лектор: Пустозёров Константин Леонидович ТПУ 2010

Вопросы: Основные понятия и определения. 2. Система «Станок-процесс резания» как объект управления. 3. Классификация систем автоматического управления. 4. Структурная схема САУ. 1.

1 Основные понятия и определения

Объект управления (ОУ) – объект (производственный, технологический или технический), нуждающийся для определенного взаимодействия с другими объектами или процессами в специально организованном управляющем воздействии. Физические величины, характеризующие состояние объекта управления называются выходными переменными объекта. Их совокупность определяют как вектор выходных состояний объекта управления. Совокупность предписаний, определяющих характер изменения вектора входных состояний объекта управления, называется алгоритмом его функционирования.

Алгоритм стабилизации, который требует постоянства вектора выходного состояния ОУ Y(t) и равенство его заданному значению Yz. Yz=const При этом заданное значение должно оставаться постоянным в течении достаточно долгого периода времени. Примером систем, являются приводы главного движения станочного оборудования.

Программный алгоритм, для которого характерно изменение вектора выходного состояния ОУ по наперед известному закону или программе. В этом случае заданное значение вектора выходного состояния является известной функцией времени, то есть Yz(t)=Fz(t) Примером использования такого алгоритма являются системы числового программного управления.

Следящий алгоритм работы ОУ характеризуется тем, что требуемый закон изменения вектора выходного состояния объекта заранее неизвестен. Следящий алгоритм может быть описан выражением: Yz(t)=Fo(t) где Fo(t) – неопределенная функция времени. Таким алгоритмом работы характеризуются системы наведения или слежения за состоянием объекта, изменяющегося по случайному закону. Например, системы компенсации износа режущего инструмента.

Условия работы ОУ

Переходный процесс в ОУ

Функциональная схема САУ

2 Система «Станок-процесс резания» как объект управления.

Структурная схема системы "станок – процесс резания"

Основной частью объекта управления является процесс резания, представляющий сложный физический процесс, при котором возникают упругие и пластические деформации, сопровождаемые большим трением, тепловыделением, наростообразованием, усадкой стружки, износом инструмента и рядом других факторов. Координатами вектора управляемой величины являются следующие показатели результатов процесса механической обработки: • точность размера изготовленной детали, • параметры шероховатости обработанных поверхностей, • производительность обработки, • экономичность обработки. • • • К погрешностям объекта управления относятся: Размерный износ режущего инструмента; Изменение температуры системы «станок-процесс резания» ; Изменение жесткости системы по координате перемещения режущего инструмента; Колебания твердости металла и заготовки; Погрешность установки заготовки и т. д.

3. Классификация систем автоматического управления.

Классификация САУ

4. Структурная схема САУ

Графическое представление Блок связи двух переменных сумматор функциональный блок с двумя входными сигналами

Структурная схема блока управления