Sistemi automatskog upravljanja

Definisati pojam i osnovne probleme automatskog upravljanja
Sistem automatskog upravljanja (SAU) je skup međusobno povezanih komponenti projektovan radi postizanja (ostvarivanja) zadatog cilja (zadatka, svrhe, namere). Moderna praksa SAU podrazumeva projektovanje upravljanja (upravljačkih strategija) u cilju unapređenja procesa proizvodnje, efikasnije potrosnje energije, ostvarivanje naprednog i inteligentno upravljanje. Kompletna struktura i fizika sistema opisuje se relativno jednostavnim modelima. Sistemi su najčešće kompleksni i teško razumljivi a samim tim teški za modelovanje i upravljanje (hemijski procesi, kontrola saobraćaja, robotski sistem). U praksi se često susreću sistemi koji u sebi kombinuju komponente (i probleme) iz više različitih oblasti.

Osnovni elementi sistema automatskog upravljanja (SAU bez i sa povratnom spregom)
Sistem sa otvorenom spregomoristi aktuator da direktno upravljaprocesom, bez povratne informacije. SAU sa povratnom spregom je sistem koji održava željene (propisane) relacije između dve promenljive veličine u sistemu, upoređivanjem njihovih funkcija i koristeći razliku kao sredstvo upravljanja.
Sistem sa zatvorenom povratnom spregom koristi izmerenu vrednost izlaznog signala i povratnu spregu da bi taj signal bio upoređen sa željenom vrednošću izlaznog signala.

 
Projektovanje SAU. Procedura projektovanja SAU
Projektovanje je proces smišljanja ili pronalaženja forme, dela ili detalja nekog sistema koji će poslužiti određenoj svrsi i omogućiti celom sistemu da se ponaša u skladu sa postavljenim zahtevima. Procedura projektovanja:

1. utvrđivanje glavnih ciljeva
2. identifikacija upravljanih veličina
3. ispisivanje tehničkih podataka o promenljivima (specifikacija)
4. utvrđivanje konfiguracije sistema i izbor aktuatora
5. formiranje modela procesa, aktuatora i senzora
6. izbor i opis regulatora, i izbor podesivih parametara
7. optimizacija parametara i analiza performansi

• performanse ne zadovoljavaju zahteve: ponovo od 4.
• performanse su u skladu sa zahtevima: finalizacija projekta  ulaz aktuator proces izlaz diskriminator kontroler proces merenje željeni odziv  istema

Definisati i objasniti osnovne korake pri analizi dinamičkih sistema
Matematički model služi da bi se razumela dinamika i projektovalo upravljanje za neki kompleksni sistem. Pošto su razmatrani sistemi u prirodi dinamički, za njihovo opisivanje se koriste sistemi diferencijalnih jednacina (DJ). Pri rešavanju sistema DJ pogodno je koristiti Laplasove transformacije (LT) ali se pre LT mora izvršiti linearizacija ukoliko je sistem opisan nelinearnim DJ. U praksi, sistemi mogu biti veoma komplikovani pa je u procesu modelovanja potrebno uvesti određene pretpostavke, zanemarivanja i uprošćenja.
Analiza dinamičkih sistema se moze rasčlaniti na sledeće korake:

1. definisanje sistema i njegovih komponenti
2. formulisanje matematičkog modela uz nabrajanje usvojenih pretpostavki
3. pisanje sistema DJ koji opisuje model (sistem)
4. rešavanje postavljenog sistema jednačina po željenim izlaznim promenljivima
5. provera tačnosti rešenja i usvojenih pretpostavki
6. ako je potrebno, ponovo proanalizirati sistem i ponovo formulisati model