История понятия АУ

1. САУ. Исторические сведения

Год
Изобретатели
Автоматические устройства
Начал
о эры
Герон
Александрийский
Пневмоавтомат для открытия дверей храма, водяной
орган, автомат для продажи святой воды.
XIII в.
Альберт фон
Больштадт
Робот для открывания и закрывания дверей.
XVIII в. И.В. Кулибин
Театр автоматов.
ХVIII и И.И. Ползунов, Д.
XIX вв. Уатт, Жаккар
Регулятор уровня (1765 г.), регулятор скорости паровой
машины (1784 г.), система программного управления
ткацким станком.
1879 г.
Й. Возняковский, К. Принцип прерывистого регулирования при управлении
Воронин
питанием котла водой.
1874 г
В. Чиколаев
Электрический двигатель, предложил и осуществил
метод регулирования, составляющий основу
современной электромашинной автоматики.
1868 1876
гг.
Д. Максвелл., И.
Вышнеградский
Общая теория регуляторов.
И.И. Ползунов

2. САУ. Исторические сведения

Год
Изобретатели
Автоматические устройства
1877 г.
А. Давыдов
Разработал проект первой следящей системы.
1882 г.
Н. Захаров
Был показан прототип современного программного
регулятора.
1884 г. Л. Снегуров
Принцип установления допустимых предельных
значений регулируемого параметра.
1892 г. А. Ляпунов
Дал математически строгое определение устойчивости
движения.
1909 г. Н. Жуковский
Создал теорию орбитальной устойчивости на основе
вариационных принципов динамики.
1922 1949
гг.
И. Вознесенский
Выдвинул принцип автономного регулирования.
1944 1951
гг.
А. Лурье, А. Летов
Основы теории нелинейных систем, разработка теории
абсолютной устойчивости.
1955 г.
Я. Цыпкин
Разработаны основы теории релейных и импульсных
систем с различными видами модуляции.

3. Основные понятия. Системы управления

Управляемый объект называют объектом
управления или просто объектом, а
управляющий объект - регулятором.
Во многих современных системах
регуляторы - это микропроцессорные
устройства, компьютеры.
Регулятор действует на объект
управления не прямо, а через
исполнительные механизмы (приводы),
которые могут усиливать и
преобразовывать сигнал управления.
Чтобы регулятор мог «видеть», что
фактически происходит с объектом,
нужны датчики. С помощью датчиков
чаще всего измеряются те
характеристики объекта, которыми
нужно управлять.
Центробежный регулятор
Уатта

4. Основные понятия. Структура системы

Для функционирования системы нужны каналы связи, через
них идет обмен информацией между элементами.
В системе есть обратная связь, где регулятор использует
информацию о состоянии объекта для выработки
управления.

5. Система «Станок-процесс резания» как объект управления

СПИД: Станок – Приспособление – Инструмент – Деталь

6. Система «Станок-процесс резания» как объект управления

Координатами вектора управляемой величины
являются показатели результатов процесса механической
обработки:
точность размера изготовленной детали;
параметры шероховатости обработанных поверхностей;
производительность обработки;
экономичность обработки.
Погрешности устройства управления:
воспроизведения заданных движений, определяемых
свойствами приводов подачи;
программы, обусловленные ошибками аппроксимации
траектории и дискретностью сигналов;
линий связи, обусловленные обменом данными между
элементами станка.

7. Система «Станок-процесс резания» как объект управления

Специфические погрешностям объекта управления:
размерный износ режущего инструмента;
изменение температуры системы «станок-процесс
резания»;
изменение жесткости системы по координате
перемещения режущего инструмента;
колебания твердости металла и заготовки;
погрешность установки заготовки и т.д.
Значения входных переменных, представляющих собой совокупность
показателей, характеризующих материал и размеры заготовки, технические
характеристики приспособлений, инструмента, станка находятся в
интервалах, задаваемых технологическими допусками на процесс резания.
Управляемые процессом переменные, такие как подача, скорость резания,
глубина резания и ряд других величин, также подчинены определенным
физическим ограничениям. К ним относятся вибрации в системе,
экономическая стойкость инструмента, температура в зоне резания.
Выходные переменные должны характеризовать технико-экономические
показатели работы объекта управления. Это данные о скорости
образования обработанной поверхности, производительности системы и
т.д.