II. Классификация САУ по виду оператора D(Y).

Любую САУ можно представить как некоторый преобразователь входной величины Х в выходную У. Аналогичным образом любой элемент САУ можно представить в виде такого преобразователя. Обозначим, оператор преобразования через D и произведем классификацию САУ по виду преобразования сигналов, т.е. по виду оператора D.

По виду оператора D САУ делятся на:

1. Линейные САУ - это системы, в которых выполняется принцип суперпозиции, т.е. реакция системы на сумму входных сигналов равна сумме реакций на каждый входной сигнал в отдельности:

D (C1X1+C2X2+…CnXn) = C1D(X1) +C2D(X2) +…CnD(Xn)

Т.о. в линейных САУ входные сигналы проходят на выход независимо друг от друга, что существенно упрощает исследование.

2. Нелинейные САУ – это системы, в которых принцип суперпозиции не выполняется, т.е.:

D (C1X1+C2X2+…CnXn) ≠ C1D(X1) +C2D(X2) +…CnD(Xn) и даже D(C1X3) ≠ C1D(X3)

Т.о., в нелинейных САУ прохождение сигналов зависит от других сигналов, и даже отих масштабов, что многократно усложняет анализ и синтез САУ.

3.С тационарные САУ – системы, реакция которых на некоторое входное воздействие не зависит от времени появления последнего, т.е.:

D(X; t) =D(X; t+τ)

В стационарных САУ структура остается постоянной (“жесткой”) во времени, а параметры неизменными

4. Нестационарные САУ – системы, реакция которых на некоторое входное воздействие зависит от времени его появления, т.е.:

D(X; t) ≠ D(X: t+τ)

В нестационарных САУ либо структура, либо параметры меняются с течением времени, а значит, меняются и динамические свойства. Пример: (энергосистема, робототехника).

5. Детерминированные САУ – системы, в которых на некоторый входной сигнал возможна лишь одна вполне определенная реакция.

6. Стохастические (недетерминированные) САУ – системы, в которых на некоторый входной сигнал возможна одна из множества различных реакций, каждая из которых имеет определенную вероятность появления, т.е. реакция САУ носит случайный (стохастический) характер.

7. Непрерывные САУ – системы, сигналы в которых представляют собой непрерывные функции времени.

8. Дискретные САУ - системы, сигналы в которых представляют собой дискретные функции времени. Дискретные сигналы образуются из непрерывных путем различного рода квантований.

Различают:

8-а. Квантование по уровню – непрерывная функция заменяется дискретной (разрывной), принимающей определённые квантованные уровни. Если уровней квантования 2-3, то такие САУ называют релейными.

8-б. Квантование во времени (импульсные САУ) свою очередь делят на:

8-б-1. Системы с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ). Непрерывный сигнал здесь заменяется амплитудно-модулированным сигналом в виде равноотстоящих импульсов одинаковой длительности с амплитудами, пропорциональными величине непрерывной функции.

8-б-2. Системы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Здесь:

A=const

T=const

tn=x (t)

8-б-3. Системы с времяимпульсной модуляцией (ВИМ). Эти системы имеют место в радиолокации, гидролокации, светолокации и тд.

8-в. Квантование по времени и по уровню (цифровые САУ). Непрерывный сигнал заменяется последовательностью равноотстоящих импульсов, амплитуда которых квантируется по уровню с некоторой дискретностью ∆ А так, чтобы ошибка между А и X(+) была наименьшей.

9. По характеру сигнала X(t) САУ делятся на:

9-а. Системы автоматического регулирования (САР) или системы автоматической стабилизации.

9-б. Системы программного управления. Здесь Y3 (+)-Var, но по заранее известному закону. Пример: станки с ЧПУ.

9-в. Следящие системы