1-маъруза чизиқли автоматик бошқариш тизимлари. Умумий маълумотлар ва асосий тушунчалар

2. Автоматик бошқариш тизимининг
функционал схемаси

Автоматик бошқариш тизимининг функционал схемасида (1.1-расм) бошқариш объекти – ОУ, автоматик бошқариш қурилмаси – АУУ.

Бошқариш объекти ва бошқариш қурилмаларининг (ростловчи) мажмуаси автоматик бошқариш (ростлаш) тизими, яъни АБТ, деб номланади.

1.1-расм. Автоматик бошқариш тизимининг функционал схемаси

Ҳар қандай бошқариш жараёни – бу маълумотларга ишлов бериш жараёнидир.
Ахборот маълумотларни тақдим этиш формаси хисобланади (матн, рақамли маълумотлар, жадваллар). Ахборот сигнал билан намоён бўлади- табиатдаги бир-мунча ўзгарувчан ҳар қандай физик катталик, масалан электрик, механик, оптик ва бошқалар.
Бошқариш объекти сифатида электрик машина, поезд, темир йўл участкаларида поездлар ҳаракатининг технологик жараёни бўлиши мумкин. Бошқариш схемаларида бошқариш объектлари кўп холларда автоматик ростлаш тизимлари хисобланади.


3. Бошқариш объектининг
холати ва таъсирланишни характерловчи ўзгарувчан катталиклар

Объект ёки тизимнинг холати ўзгарувчан катталиклар мажмуаси – холат параметрлари (ўзгарувчан холатлар) билан характерланади.

Бошқаришобъектларини холатини характерловчи ўзгарувчан катталиклар, улр орқали бошқаришолиб борилади, бошқариладиган ўзгарувчан катталиклар деб номланади. Уларни шунингдек чиқиш ёки чиқишдаги ўзгарувчан катталиклар деб ҳам номланади.
Объектга ташқи таъсирни характерловчи катталикни, таъсир этувчи ёки кириш (кириш) сигнали деб номланади. Бошқариш қурилмадан ишлаб чиқариладиган объектга таъсирни, бошқариш таъсир деб номланади.
Бошқариш катталикни талаб этилган ўзгариш қонунини аниқловчи ташқи таъсир, топшириқ берувчи таъсир деб номланади. Ушбу таъсир махсус топшириқ берувчи қурилмадан (элементдан) қабул қилинади.
Бошқариш тизимига боғлиқ бўлмаган объектга таъсирни, ғалаён таъсирлар (ғалаёнлар) деб номланади. Икки турдаги ғалаён таъсирлар -юклама ва халақит аниқланади
Юклама, бошқарилувчи объектга қўшиб қўйилган ташқи таъсир хисобланади, бошқариш қурилмага боғлиқ эмас ва объект ишлаш режимини ўзгартириш сабабчиси хисобланади.
Халақит-бошқариш қурилманинг алоҳида элементларига ёки бошқариш учун зарур маълумотга эга бўлмаган бошқаришобъектига ташқи таъсир. Масалан, ўлчаш асбобларидаги хатоликлар, электрон лампалардаги шовқинлар ва бошқа номақбул ходисалар.
Бошқариш тизимидаги реал сигналлар – фойдали сигнал ва халақит-ларнинг аралашмасидир.
1.1-расмда бошқариш объектини холати ва таъсирланишни характер-ловчи ўзгарувчан катталиклар кўрсатилган. Бошқарилувчи (чиқишдаги) ўзгарувчан катталиклар мажмуаси y = (y₁,…, y_n) вектор билан, бошқариш таъсирларнинг мажмуаси- и = (и₁,..., и_n) вектор билан, топшириқ берувчи таъсирлар- х = (х₁ ,...,х_п) вектор билан, исёнкор таъсирлар-ƒ=(ƒ₁,...,ƒ_n) вектор билан белгиланган.
Бошқариш объекти холатини характерловчи ўзгарувчан катталиклар мажмуасини s = (s₁ ,..., s_n) вектори билан белгилаймиз. Агар, тизимда объект холатини барча координаталарини бошқариш амалга оширилади деб хисобланса, унда s ва у векторлар мос келади.
Умумий холатда y вектори бошқариш ўзгарувчан катталиклар ва ташқи таъсирларнинг ночизиқли векторли функцияси хисобланади: y=Y( u, x, f).
u ва y векторларининг координатлари мос равишда бошқариш ва бошқарилувчи координатлар деб номланади.
Агар, бошқаришобъекти битта бошқариш ва битта бошқариладиган катталик билан характерланадиган бўлса, яъни u ва y векторлари биттадан координатларга эга бўлса, унда АБТ содда бир ўлчамли ёки бир алоқали деб номланади. Бундай АБТларни кўп холларда автоматик ростлавчи тизимлар деб номланади (САР). Агар, и ва у векторлар бир нечта координатларга эга бўлса, унда АБТ кўп ўлчамли деб номланади. и ва у век-торларнинг бир нечта ўзаро боғланган координатлари мавжуд бўлса, АБТ кўп алоқали деб номланади.
Қоида ёки функционал боғланиш, унга мувофиқ бошқариш қурилма бошқариш таъсирни u(t) тузади, қонун ёки бошқариш алгоритми деб номланади.
Умумий холатда u(t) = F (y, x, f ),
Бунда, F-бошқариш ўзгарувчан у, топшириқ берувчи х ва ғалаёнчи f таъсирлардан бир қанча ночизиқли векторли функция.
Ҳар бир бошқариш объектини статик ва динамик шароитларда кўриб чиқиш мумкин. Статик шароитларда х ва у векторларнинг таркибий қисми ўзгармас қиймат хисобланади. Объектнинг динамикасини ўрганганда у векторнинг таркибий қисмини вақтга нисбатан боғлиқлигини тадқиқ қили-нади, яъни уY(t).
Объект параметрлари бир нарсага қаратилган (барча геометрик коор-динаталар бўйича ўзгармас) ва тақсимланган (ҳеч бўлмаганда битта коор-дината бўйича ўзгарувчан) бўлиши мумкин. Биринчи холатда оддий диф-ференциал тенглама, иккинчи холатда – дифференциал тенгламанинг ай-рим хосиласи (аргументлар – вақт, ҳеч бўлмаганда битта геометрик коор-дината) қўлланилади.
Оддий дифференциал тенглама билан ифодаланувчи тизимлар учун ds₁/dt= φ_i(s,u,x,f)= 1,2…,n
Ушбу тенгламалар тизимини ечиш учун бошланғич шартлар берилган бўлиши керак.
Агар, тенгламалар тизими чизиқли дифференциал тенглама тизимига келтирилиши мумкин бўлса, унда АБТ чизиқли деб номланади. Объектни ночизиқли дифференциал тенглама билан ифодаланганда АБТ ночизиқлига таълуқли бўлади.
Статикани ўрганилганда бошқариладиган координата у бошқариш таъсирга и боғлиқлик, АБТ статик характеристикаси деб номланувчи, характери аниқланади. АБТ барқарор, нобарқарор ва нейтрал бўлиши мум-кин (1.2-расм).