АВТОНОМНОСТЬ
— независимость каждой из множества регулируемых величин в многоконтурной системе автоматического управления от всех остальных регулируемых величин или от всех задающих воздействий, кроме одного, ей соответствующего. Условие А. впервые сформулировал и применил в 1934 сов. ученый И. Н. Вознесенский (1887—1946). Он поставил и решил задачу о том, чтобы изменение одной какой-нибудь из
регулируемых величин могло происходить независимо от изменения всех других
т. е. автономно.
Боксенбом и Р. Худ (США) в 1950 также ввели понятие А.
Объект регулирования в общем случае может иметь входов выходов связанных между собой вследствие особенностей физ. процессов, происходящих в нем, таким образом, что каждое входное воздействие влияет на все или несколько регулируемых величин где . Достичь А. каждой регулируемой величины можно отдельно с помощью соответствующим образом спроектированной системы управления.
Структурная схема автономной системы управления.
Рассмотрим случай, когда Зависимость между выражается уравнением
где передаточная функция, связывающая выходную величину с к-тым входным воздействием в объекте. Таблица образует матрицу передаточных ф-ций Е, в нашем случае при квадратную.
В системах со многими регулируемыми переменными, как и в обычных системах, задающее воздействие системы сравнивается с соответствующей ему регулируемой величиной и рассогласование воспринимает регулятор, который вырабатывает сигнал подаваемый на вход объекта регулирования. Управляющее воздействие и, следовательно, составляются как линейные формы от всех рассогласований с помощью передаточных ф-ций регулятора, связывающих с рассогласованием
Таблица передаточных ф-ций также образует в нашем случае квадратную матрицу С. Входная величина объекта
где передаточная ф-ция исполнительного элемента системы, возмущение, действующее на -том входе объекта. На основании анализа системы ур-ний (1—3) можно получить условия А. Любая из регулируемых величин , будет автономна относительно всех «чужих» задающих воздействий , если каждая передаточная ф-ция тождественно
ственно равна нулю для всех , т. е.
кроме передаточной ф-ции относительно «своего» задающего воздействия, к
где главный определитель системы ур-ний определитель, получаемый из заменой столбца столбцом коэффициентов при Эти условия А., иногда наз. критерием А., выполняются, если соблюдаются следующие соотношения:
где алгебр, дополнения элементов и главного определителя . В процессе работы помимо управляющих воздействий на объект действуют различного рода возмущения . В этих условиях А. недостаточно для осуществления высококачественного управления, а необходимо одновременно принятие мер к улучшению качества переходного процесса и компенсации возмущений (см. Инвариантность систем автоматического управления).
А. применяется широко в сложных автомат, системах, таких, напр., как системы управления турбореактивными авиационными двигателями с форсажной камерой, системы регулирования паровых турбин, системы управления беспилотными летательными аппаратами и др.
Лит.: Вознесенский И. Н. О регулировании машин с большим числом регулируемых параметров. «Автоматика и телемеханика», 1938, № 4—5; Кухтенко А. И. Проблема инвариантности в автоматике. К., 1963 [библиогр. с. 364—371]; Чинаев П. И. Многомерные автоматические системы. К., 1963 [библиогр. с. 274—276]; Катковник В. Я., Полуэктов Р. А. Многомерные дискретные системы управления. М., 1966 [библиогр. с. 410—413]; Цянь-Сюэ-Сэнь. Техническая кибернетика. Пер. с англ. М., 1956 [библиогр. с. 447—450].
А. Г. Шевелев.