управление техническими системами

Лекции - Тарасова Ольга Викторовна Проектирование систем автоматического управления и его этапы.

Проектирование - совокупность всех действий, необходимых для подготовки к запуску в

производство любого промышленного изделия, системы или объекта. Проект - совокупность технической документации (текстовой, графической, программной), необходимой для изготовления данного изделия.

Действия при проектировании:

-расчет технико-экономический (стоит ли выпускать?);

-выяснение требований к изделию, систематизация требований в виде документа: «Технические требования» - заказчик;

-разработка документа «Техническое задание» - исполнитель (генеральный разработчик);

-разработка объекта проектирования;

-моделирование (ММ объекта) изделия, возможно создание физической модели или макета;

-чертежи изделия (стадия «Рабочие чертежи»);

сопровождение изделия в процессе изготовления и доводки (доработки).

Роль этапов синтеза законов управления в общей задаче проектирования САУ.

Процесс проектирования разбивается на три стадии:

1)подготовительный этап проектирования

-постановка и уяснение задачи

-разработка технических требований к изделию

-разработка технического задания (25-30% проекта)

2)расчетный (интеллектуальный, аналитический) этап для проектирования САУ

-математическое моделирование

-математическая формулировка (критериальная стратегия проектирования САУ)

- получение математической модели управляющего устройства (закон управления)

Синтез - процесс получения закона управления.

-выбор варианта закона управления (если законов управления бесконечное или конечное множество)

3)технический этап (для систем АУ - это проектирование на уровне технической документации)

-разработка принципиальных схемных решений

-разработка монтажных решений

-разработка проектной документации.

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

Работы, связанные с изучением объекта управления, задачи, стоящей перед разработчиком системы, выработкой основных путей ее решения.

Математическое моделирование объекта управления

Постановка и уяснение задачи

Разработка технических требований

Разработка технического задания

Проектирование на уровне математических моделей

Математическая формулировка задачи -разработкакритериальнойстратегии

проектирования управляющего устройства

Синтез вариантов закона управления,

моделей

допустимых

устройства управления

математических

Выбор варианта закона управления

Проектирование на уровне технической документации

Разработка принципиальных схемных решений

Разработка монтажных решений

Разработка проектной документации

Рис. 1. Основные этапы проектирования систем управления

Расчетные структуры систем автоматического управления

Рис. 2. Блочно-функциональная схема САУ НЧ САУ - неизменяемая часть САУ; УЧ САУ - управляющая часть САУ; КСВО - комплекс средств воздействия на ОУ; КИИС - комплекс информационно-измерительных средств; КСУУ - комплекс средств усиления управляющих сигналов; КСЛУ - комплекс средств локального управления;

УВК - управляющий вычислительный комплекс; Uo, Yo - векторы входных воздействий и выходных переменных ОУ;

Z , U, Y , V - векторы цели, управления, управляемой переменной,

возмущающих воздействий.