Классификация систем автоматического управления

Жизненный цикл системы автоматического управления

Главная задача системы автоматического управления заключается в увеличении эффективности управления объектом, на основе увеличения производительности труда, а также совершенствования методов планирования процесса управления. Выделяют следующие цели автоматизации управления:

1. Увеличение степени обоснованности принимаемых решений.
2. Предоставление лицу, которое принимает решение, релевантных данных.
3. Снижение затрат лица, принимающего решения, на вспомогательные операции.
4. Ускорение процесса сбора и обработки данных.
5. Увеличение оперативности управления.
6. Увеличение уровня контроля и исполнительной дисциплины.

Жизненный цикл системы управления состоит из следующих этапов и стадий:

1. Формирование требований к системе: обследование объекта и обоснование необходимости создания системы управления; формирование требований пользователя; оформление соответствующего отчета.
2. Разработка концепции системы: изучение объекта; проведение научно-исследовательских работ; разработка вариантов концепции системы.
3. Разработка и утверждение технического задания.
4. Разработка предварительных проектных решений; разработка соответствующей документации.
5. Разработка проектных решений; разработка соответствующей документации; разработка документов на поставку комплектующих; разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.
6. Разработка рабочей документации; разработка и адаптация программ.
7. Ввод в действие: подготовка объекта автоматизации; подготовка сотрудников; комплектация системы; строительно-монтажные работы; пусконаладочные работы; предварительные испытания; опытная эксплуатация; приемочные испытания.
8. Сопровождение системы: выполнение работ в соответствии с гарантией; послегарантийное обслуживание.

Классификация систем автоматического управления

Системы автоматического управления классифицируются по следующим признакам:

1. Класс дифференциальных уравнений. Согласно данному признаку системы автоматического управления делятся на линейные и нелинейные. Линейной является такая система, которая описывается линейными операторными уравнениями, в противном случае она является нелинейной. Линейные и нелинейные системы могут быть дискретными, то есть описываются линейными и нелинейными разностными уравнениями или их системой. Нелинейные и линейные стационарные системы описываются системами уравнений с постоянными коэффициентами или дифференциальными уравнениями. Нестационарные описываются дифференциальными уравнениями и системами уравнений с переменными коэффициентами. Нестационарные и стационарные системы подразделяются на сосредоточенные, описываемые обыкновенными дифференциальными уравнениями, и распределенные, которые описываются дифференциальными уравнениями в частных производных.
2. Принцип действия. Согласно данному признаку системы автоматического управления делятся на системы по отклонению, по возмущению и комбинированные системы.
3. Закон изменения во времени выходного сигнала задатчика. Согласно данному признаку системы автоматического управления делятся на следящие, программные и системы автоматической стабилизации. Отличительный признак системы автоматической стабилизации - постоянное значение во времени выходного сигнала задатчика. В большинстве случаев современные технологии - технологии непрерывного производства, для которых заданный технологический режиме не изменяется продолжительное время. Объекты данных технологий, в большинстве случаев, управляются системами автоматической управления автоматической стабилизации. Отличительный признак программной системы - изменение выходного сигнала задатчика по заранее известной функции времени, то есть программе. Данные системы управления используются для управления периодическими процессами. В данном случае способ задания программы может быть различный. В следящих системах автоматического управления выходной сигнал задатчика неизвестен заранее. Данная ситуация возникает тогда, когда следящая система является вторичной и отслеживает параметр, значение которого заранее неизвестно.
4. Закон изменения во времени выходного сигнала регулятора. Согласно данному признаку системы автоматического управления делятся на дискретные, которые могут быть двух- и трехпозиционные, и непрерывные или аналоговые.