1.3. Классификация систем управления

Все системы управления и регулирования делятся по различным признакам на следующие основные классы.

1. По принципу действия:

а) разомкнутые системы;

б) замкнутые системы;

в) комбинированные системы;

г) адаптивные системы

2. По виду задающего воздействия g(t):

а) системы стабилизации, если g(t)=const;

б) системы программного управления, если g(t) – наперед заданная функция времени;

в) следящие системы, если g(t) – случайная величина.

3. По математическому описанию:

а) линейные системы;

б) нелинейные системы.

Линейные системы - это системы, которые описываются линейными уравнениями (алгебраическими и дифференциальными или разностными). Если система описывается обыкновенными линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами, то систему называют обыкновенной линейной системой. Закон управления линейной системы формируется линейными математическими операциями.

Необходимые и достаточные условия линейности системы:

1) в установившемся процессе выходной сигнал должен в некотором масштабе повторять входной сигнал;

2) сумме двух входных воздействий должна соответствовать сумма соответствующих выходных переменных.

К линейным системам применим принцип суперпозиции, в соответствии с которым выходной сигнал линейной системы на любое произвольное входное воздействие можно определить через ее реакцию на определенное элементарное воздействие.

Нелинейные системы описываются нелинейными дифференциальными уравнениями. Закон управления в такой системе представляет собой нелинейную функцию.

4. По характеру передачи сигналов:

а) непрерывные системы, такие, у которых все координаты или переменные являются непрерывными функциями времени;

б) дискретные системы - это системы, в составе которых имеется хотя бы один квантователь сигналов по времени.

5. По реакции системы на входное воздействие:

а) детерминированные системы - это системы, отвечающие на один и тот же входной сигнал всегда одним и тем же вполне определенным выходным сигналом;

б) стохастические системы - это системы, у которых реакция на входное воздействие представляет собой случайный выходной сигнал в соответствии с некоторым распределением вероятностей;

в) стационарные системы - это системы, реакция которых не зависит от момента времени подачи входного воздействия;

г) нестационарные системы - системы, реакция которых зависит от момента приложения входного воздействия.

6. По виду используемой энергии:

а) электрические системы, обладают удобством и легкостью обработки и передачи информации;

б) пневматические системы, используют энергию сжатого газа и обеспечивают высокое быстродействие;

в) гидравлические системы, используют энергию жидкости и обеспечивают высокую мощность;

г) электропневматические системы;

д) электрогидравлические системы.

7. По числу управляемых величин.

а) одномерные системы, имеют одну управляемую величину;

б) многомерные или многосвязные системы - это системы, имеющие много входов и выходов.