Карагандинский государственный технический университет Кафедра Автомобильный

транспортная техника и технологии»
Дисциплина «Основы теории автоматического управления»
Старший преподаватель кафедры

АТ:
Шалаев Владимир Васильевич

Тема занятия:
Основные понятия об автоматике и автоматизации

автоматизации транспорта и транспортной техники
Первичные и промежуточные элементы автоматики
Автоматический контроль

параметров движения

Основные понятия об автоматике и автоматизации

схем приборов, предназначенных для измерения и автоматического контроля параметров технологических

процессов, автоматического управления и регулирования в конструкции автомобилей, технологического оборудования для ТО и ТР

1. Классификация САУ

Возмущение
Целенаправленное воздействие –
Управление
Новое состояние
1. Классификация САУ

(или подсистемы) на другую, стремящееся изменить поведение этой системы (подсистемы)

в определенном направлении

Система

Внешняя среда

Неизолированная система

Иерархия системы –
уровни подчиненности

Кинетика системы –
граничные состояния,
движущие силы,
динамика системы

1. Классификация САУ

- изобретение и разработка
Игрушки – как прообраз робототехники
КИП – средства

контроля
Поточные линии – повышение производительности труда
Автоматизированные комплексы
Интеллектуальные автоматические устройства

1. Классификация САУ

высвобождения физического труда человека при контроле и управлении техническими процессами
АВТОМАТИКА

позволяет значительно увеличивать скорость и точность выполнения технологических операций
АВТОМАТИКА обеспечивает работу устройств, где присутствие человека исключается вследствие вредности, опасности, недоступности и других условий, затрудняющих контакт с объектом управления

1. Классификация САУ

Д
Стабилизирующие
Следящие
Программные
Однократные
Многократные
1. Классификация САУ

свойства САУ

САУ

другой объект в процессе их взаимодействия.
Возмущающее воздействие — неконтролируемое, случайное

воздействие, которое влияет на функционирование объекта.
Управляющее воздействие — специально сформированное воздействие, приводящее к достижению заданной цели.
Задающее воздействие — величина, определяющая планируемое воздействие на входе регулятора.
Воздействующая величина — переменная физическая величина, характеризующая процесс воздействия и влияющая на поведение объекта (системы, элемента).
Входная величина — физическая величина (переменная или постоянная), характеризующая поступающий на вход объекта материальный поток.
Выходная величина — физическая величина, характеризующая поступающий на выход объекта материальный поток

2. Основные определения и общие свойства САУ

часть системы, обладающая свойствами;
Компоненты – составные части элементов системы;
Связи

– это соединения элементов, определяющие их свойства
Моделирование - исследование какого-либо объекта путем построения и изучения моделей
Модель – это условный образ, отражающий определенные характеристики объекта, необходимые для решения задач.

2. Основные определения и общие свойства САУ

общие свойства САУ

процесса нормального функционирования транспортной техники и их отдельных узлов и

агрегатов. Частным случаем систем автоматического управления являются системы автоматического регулирования, которые в большом количестве используются в транспортной техники: регуляторы давления воздуха в ресивере компрессоров, подачи топлива к двигателям внутреннего сгорания и дизелям; регуляторы электрического напряжения в зарядных генераторах постоянного тока, температуры, уровня, давления массы, длины, теплопроводности и электропроводности систем и рабочих тел транспортной техники, частоты вращения и т.д.

3. Специфика автоматизации транспорта и транспортной техники

производственными системами
Термины:
Контроллер – устройство управления техническим объектом;
Диспетчер – лицо, централизованно

управляющее объектом;
Менеджер - администратор

3. Специфика автоматизации транспорта и транспортной техники

(методы) получения и преобразования веществ (пооперационные технологические процессы);

устройства - устройства-преобразователи,

транспортные устройства (средства связи), устройства-накопители (средства хранения) вещества, энергии, информации).

3. Специфика автоматизации транспорта и транспортной техники

выделяется движение материальных потоков в соответствии с естественными процессами
3. Специфика

автоматизации транспорта и транспортной техники

использования информации главной проблемой является выбор формы сигналов (модуляции), количества

и качества информации.
При обработке накопленной информации создается новая информация.
Технический объект характеризуется определенными свойствами, которые могут быть выделены из общего потока информации и определены с помощью технических средств.
В системах управления различают измеряемые, контролируемые, регулируемые, регулирующие (управляющие) и промежуточные величины.
Величины, характеризующие условия протекания процесса в объекте управления, называют параметрами.

3. Специфика автоматизации транспорта и транспортной техники

напряжение и др. (натяжение лент и ремней, крутящие моменты на

валах машин и оборудования, давление в трубопроводах, механические напряжения в конструкциях);
свойства вещества: массу, плотность, твердость, прочность и т.д.

Пространственные (геометрические) параметры характеризуют:
энергетические процессы: скорость (линейную, угловую), ускорение, частоту вращения;
свойства тел: длину (размер, деформацию, положение узлов на технологических агрегатах, размер деталей, изделий и т.д.), площадь, объем (уровень).

способность и т.д.;
свойства вещества: теплоемкость, теплопроводность
Химические параметры характеризуют:
энергетические процессы:

химический потенциал, количество вещества и т.д.;
свойства вещества : состав вещества, молекулярную массу и т.д.

Электрические параметры характеризуют:
энергетические процессы : силу тока, напряжение;
свойства вещества : сопротивление, емкость.

поля и т.д.;
свойства вещества: индуктивность, магнитное сопротивление и т.д.

Оптические параметры

характеризуют:
энергетические процессы: силу света, яркость, освещенность и т.д.;
свойства вещества: коэффициент отражения, коэффициент поглощения и т.д.

Ядерные (радиационные) параметры характеризуют:
энергетические процессы: интенсивность излучения;
свойства вещества: коэффициент поглощения и т.д.

непрерывные по значению и дискретные по времени (дискретные)

3 квантованные

по значению (ступенчатые) и непрерывные по времени (квантованные)

4 квантованные по значению и дискретные по времени (дискретно-квантованные)

Непрерывные и дискретные процессы.
Любая величина, характеризующая технический объект, может быть представлена некоторой зависимостью (формой процесса). Такие формы процессов в общем случае представляют собой случайные функции времени и могут подразделяться на четыре вида:

вещества с определенными информационными параметрами.
При отсутствии модулирующего сигнала носители информации

по форме могут быть постоянного уровня и в виде периодических (гармонических) колебаний.

преобразование

процесса.
Показатель — параметр, отражающий совокупность потребительских свойств объекта управления. Различают

единичный показатель, относящийся только к одному из свойств объекта, комплексный показатель, относящийся к нескольким свойствам объекта, и интегральный показатель качества продукции.
Вход и выход — места (точки) измерения входной и выходной величин.
Система управления — система, в которой осуществляется процесс управления.
Объект управления — технический объект, нуждающийся для успешного функционирования в специально сформированном воздействии.
Управляющая подсистема — часть системы управления, в которой формируется алгоритм управления.

и условий его выполнения. В общем случае под алгоритмом понимают

набор правил, указывающих, какие действия и в какой последовательности необходимо выполнить, чтобы решить поставленную задачу.
Алгоритм управления — совокупность предписаний (операций управления), определяющих характер и последовательность воздействия на объект управления в целях реализации им заданной функции преобразования или алгоритма функционирования.
Алгоритм функционирования — совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению процесса в объекте. Алгоритм функционирования определяет рабочие операции, выполняемые техническим объектом управления в соответствии с целью управления.

4 Первичные и промежуточные элементы автоматики

- вода
Измеритель температуры воды
ЭММ, вентилятор
4 Первичные и промежуточные элементы автоматики

+ УУ
Под САУ понимается совокупность объекта управления (ОУ) и управляющего

устройства (УУ).

объекта управления (ОУ) и управляющего устройства (УУ).