ь послідовного вирішення завдання управління, почергового виконання основних дій системи або локальних об'єктів;
ієрархічна структура завдань управління.
Основним в поняттях складної задачі і складної системи є їх структурируемой, тобто можливість розбиття на компоненти меншої складності. Вибір таких компонент неоднозначний, а використовується при цьому термінологія досить умовна. Прийнято виділяти завдання управління стратегічного, тактичного та локального рівня.
До стратегічних завдань відносять завдання загального технологічного характеру, підтримки певної послідовності дій складного комплексного процесу: виготовлення продукту, управління польотом і інш.
Тактичне завдання - елемент загальної стратегічної задачі, що встановлює вимоги до поведінки кожного елементарного об'єкта складної системи та/або здійсненню елементарного режиму. До тактичних завдань управління відноситься задача управління обробкою деталі на верстаті, управління циклом хімічного процесу.
Локальна завдання - це завдання зміни або підтримки стану елементарного об'єкта. До локальних відносяться, зокрема, завдання стабілізації швидкості обертання двигуна, стеження за зовнішнім об'єктом або задаючим сигналом, і т.п.
Таким чином, поняття складної задачі передбачає можливість розчленовування спільної стратегічної задачі на ряд більш простих завдань, що вирішуються послідовно або паралельно. Звідси випливають такі принципи управління складною системою:
декомпозиція - розщеплення складного завдання й складного об'єкта на більш прості компоненти (підзадачі і локальні об'єкти);
децентралізація - виділення власних пристроїв керування або програмних засобів (алгоритмів), які забезпечують вирішення окремих підзадач управління локальними об'єктами;
ієрархічне управління - введення певної підпорядкованості підзадач різного рівня складності і відповідної підпорядкованості пристроїв керування;
багаторежимна управління (тимчасова декомпозиція) - послідовне перемикання вирішуваних завдань і пристроїв керування.
Частотні характеристики САУ
Поняття частотних характеристик є найважливішим поняттям, широко застосовуваним в теорії управління. Методи, засновані на застосуванні частотних характеристик, є найбільш зручними в інженерній практиці в класі систем з одним входом і виходом.
Функція W (jw), що дорівнює відношенню вихідного сигналу до вхідного при зміні вхідного сигналу по гармонійному закону, називається частотної передавальної функцією. Вона може бути отримана шляхом заміни p на jw у вираженні W (p). У більш загальному формулюванні частотну передатну функцію можна представити у вигляді відношення частотних спектрів вихідного і вхідного сигналу:
W (jw)=Y (jw)/U (jw)=W (p) | p=jw.
Частотна передавальна функція лінійного ланки є зображенням Фур'є його імпульсної функції і може визначатися за інтегральним перетворенню:
W (jw)=h (t) exp (-jwt) dt.
Для односторонніх функцій h (t), W (jw) є комплексна функція, яку іноді називають амплітудно-фазо-частотною характеристикою (АФЧХ):
W (jw)=A (w) exp (jj (w))=P (w) + jQ (w),
де P (w) - речова, Q (w) - уявна частотні характеристики, А (w) - амплітудна частотна характеристика (АЧХ), j (w) - фазова частотна характеристика (ФЧХ). АЧХ дає відношення амплітуд вихідного і вхідного сигналів, ФЧХ - зсув по фазі вихідної величини щодо вхідний:
A (w)=Um/Ym=| W (jw) | =,
j (w)=arctg (Q (w)/P (w)).
Годограф, наведений на рис., є стандартним методом відображення АФЧХ на комплексній площині з координатами ReW (?) і ImW (?). Параметром на кривій годографа є частота, що змінюється в інтервалі від 0 до?. Для довільної частоти? радіус вектор в точці W (j?) показує амплітуду вихідного сигналу, а кут j (?) - зсув фази між вихідним і вхідним сигналом. Іноді W (j?) Називають комплексним коефіцієнтом передачі, маючи на увазі, що АФЧХ є узагальненням звичайного коефіцієнта посилення До на випадок його залежності від частоти і фазового зсуву, також залежного від частоти. Комплексно зв'язані гілки АФЧХ, що відрізняються знаком j, дзеркальні щодо дійсної осі.
Для частотного аналізу систем застосовується також роздільне побудова графіків АЧХ і ФЧХ, якщо в тому з'являється необхідність.
Логарифмічні частотні характеристики. У практиці автоматики широке застосування знаходять частотні характеристики в логарифмічних масштабах. Застосування логарифмічного масштабу дозволяє наочно зображати характеристики у великому діапазоні частот, представляти характери...
