Теория управления — наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами.
Основами теории управления являются кибернетика и теория информации.
Суть теории управления: на основе системного анализа составляется математическая модель объекта управления (ОУ), после чего синтезируется алгоритм управления (АУ) для получения желаемых характеристик протекания процесса или целей управления.
Данная область знаний хорошо развита и находит широкое применение в современной технике. В социально-экономических системах управление является деятельностью по организации деятельности (см. Методология]).
Теория автоматического управления (ТАУ) — это дисциплина, изучающая процессы автоматического управления объектами разной физической природы. При этом при помощи математических средств выявляются свойства систем автоматического управления и разрабатываются рекомендации по их проектированию.
Основные понятия
Автоматика — отрасль науки и техники, охватывающая теорию и практику автоматического управления, а также принципы построения автоматических систем и образующих их технических средств.
Управление — процесс, обеспечивающий необходимое по целевому назначению протекание процессов.
Цель — причина управления, задающая воздействие на её достижение. Воздействие на объект управления предназначено для достижения цели управления.
Объекты :
• управляемые
• неуправляемые
Система автоматического управления (САУ) включает в себя объект управления и устройство управления.
Устройство управления — совокупность устройств, с помощью которых осуществляется управление существующими технологическими параметрами.
Объект управления — агрегат, в котором происходит подлежащий управлению процесс.
Регулирование — частный случай управления.
Регулятор — вырабатывает управляющие воздействия на ОУ, поддерживает на заданном уровне или изменяет по определенному закону регулируемую величину.
Внешние воздействия g(t) — определяют требуемый закон регулирования выходной величины.
Возмущающие воздействия f(t) — нарушают требуемую функциональную связь.
Возмущения :
• внешние
• внутренние
Системы автоматического управления:
• разомкнутые
• замкнутые
Поскольку самыми главными проявлениями управления являются государство и власть, то наука об управлении издревле была объектом повышенного внимания.
Теория (автоматического) управления техническими системами появилась во второй половине XIX в. В связи с развитием паровых машин, потребовались регуляторы, которые могли бы автоматически поддерживать установившийся режим их работы. Универсальность математических методов, полученных в данной теории, перевела ее в область наук, занимающихся изучением абстрактных математических объектов, а не их конкретных технических реализаций. Родоначальником непосредственно «математической теории управления» можно считать Александра Михайловича Ляпунова.
В ходе этой курсовой работы была поставлена задача четырьмя различными методами: ЛАХЧ, расширенных частотных характеристик, незатухающих колебаний и при помощи пакета MatLab Simulink синтезировать регулятор, который бы мог стабилизировать или улучшить заданную систему автоматического управления по трем заданным параметрам качества.
Нам удалось синтезировать множество регуляторов, которые улучшают нашу начальную систему по одному или двум параметрам, но не один из них не подходит нам так как не отвечает заданным параметрам качества. Из этого следует, что для синтеза регулятора, который бы отвечал столь жестким параметрам качества необходимо применить другой метод, или же отказаться от столь жестких требований к системе, и проанализировать, насколько вредны для нее возможные параметры и может ли она работать в таких условиях.