принципи за управление на

Автоматично Теория на управлението

1. Общи понятия

Управление на някакъв предмет (ще бъдат обозначени DU ръководно тяло) има влияние върху него, за да се постигнат необходимите условия или процеси. Както операционната система може да служи като равнината, машината, двигателя и т.н. подлежат на контрол от страна на технически средства, без човешка намеса се нарича автоматично управление. Комплект OS и автоматичен контрол се нарича система за автоматично управление (ACS).

Основната задача на автоматичен контрол е да се поддържа определено право на промяна на един или повече физически количества, които характеризират процесите, които протичат в OC, без пряка намеса на човека. Тези стойности се наричат ​​контролирани променливи. Ако оп-усилвател се счита за печене фурна, регулираната променлива е температурата, която трябва да се променя от дадена програма, в съответствие с технологичните изисквания.

2. Основни принципи на управление

Приемат се разграничат три основни принципи за управление: принципа на контрол отворен цикъл, на принципа на компенсация, на принципа на обратна връзка.

2.1. отворете Control Принцип

Да разгледаме ACS печене пещ (Фиг.1). Нейната схематична диаграма, показваща принципа на действие на тази специфична SAU, състояща се от специфични технически устройства. Схеми могат да бъдат електрически, хидравлични и др кинематичен

печене технология изисква промени в температурата във фурната за дадена програма, в конкретния случай е необходимо да се поддържа постоянна температура. За това ние трябва реостат за регулиране на напрежението на NE на нагревателен елемент. Тази част от операционната система, чрез която параметрите на контролиран процес може да се нарече, за да промените контролен орган на обекта (RO). Това може да е резистор, клапан, демпфер, и т.н.

Част от операционната система, която превръща зададена Величина по размер пропорционален на него, е удобен за използване в ACS, наречен сензорен елемент (SE). Физическо количество продукция ChE нарича OpAmp стойност на продукцията. Обикновено, този електрически сигнал (ток, напрежение) или механично движение. В SE може да се използва като термодвойка, тахометри, лостове, електрически мостове, сензори за налягане, щам, позиция и т.н. В този случай термодвойка, която се образува в изходното напрежение, пропорционално на температурата в пещта, предоставена на измервателното устройство за наблюдение SP. Физическа вход количество орган за управление OS нарича OpAmp вход стойност.

Контрол vozdeystvieu (т) - е влиянието прилага SV на обект с цел поддържане на желаните стойности на контролирано количество. Тя се формира от управляващото устройство (CU). В основата на МС е задвижването. като чиито електрически мотори или бутало може да се използва, мембрани, електромагнити и т.н.

Устройство водача (памет) е устройство, което определя програмата променя действието контрол, т.е. генерира предварително определено signalu от (т). В най-простия случай на U (т) = конст. Паметта може да бъде конфигуриран като едно устройство, за да бъдат вградени в CU или отсъства. ексцентриков механизъм, може да действа като памет, лента, часовник махало определяне профил и т.н. Ролята на МС и на паметта може да изпълни души. Въпреки това, той не е самоходни оръдия. В този пример, W е механизъм за камера, която се движи реостат двигател съгласно програма, която се дава камера профил.

Разглеждане на колежа може да бъде представен като функционална схема. елементите на които се наричат ​​функционални единици. Тези единици са представени с правоъгълна форма, в която стойността въвеждане на функция е написано към изходния превръщане (Фигура 2). Тези стойности могат да бъдат еднакви или различни характер, като входното и изходното напрежение, или напрежението на скоростта на входа и на изхода механичното движение и т.н.

Големината на F (т). подава към втория вход единица, наречена смущение. Тя отразява влиянието на ш изходната стойност (т) промените на околната среда, натоварване и т.н.

Като цяло, функционална единица може да има няколко входа и изхода (Фигура 3). Тук ф 1, ф н ф 2. - входен (контрола) обратна връзка; е 1, е е т 2. - смущаващи влияния; Y 1, у 2. у к - изходните променливи.

Принципът на функционалните блокове могат да бъдат различни, така функционална диаграма дава представа на принципа на действие специфичен SAU, и показва само един път и методи за обработка и конвертиране на сигнали. Сигнал - е концепцията за информация, която съответства на концепцията за физични величини. маршрут му показва посоката на сегментите (Фигура 4). сигнални разклонения точки се наричат ​​възли. Сигналът се определя само чрез промяна на формата на физическото количество, то няма нито маса, нито енергия и следователно възли не се разделят, и всички пътища от възел са идентични сигнали равни на сигнал входящо към възела. Сумиране на сигналите се осъществява в суматора. Изваждане - сравняващо устройство.

Разглеждане ACS печене пещ може да изобрази функционална диаграма (фиг.5). В тази схема, на принципа на управление на отварянето. същността на който е, че програмата за контрол е трудно кодирани памет; Ръководството не разглежда ефекта от смущения на параметри на процеса. Примери за системи, които функционират на принципа на отвореното управление, са денонощно, касетофон, компютър и т.н.

2.2. на принципа на компенсация

Ако смущаващ фактор нарушава изходна стойност до неприемливи граници, принципа на компенсация се използва (Фиг.6 CG - коригиране на устройство).

Нека г на - стойността на количеството продукция, което е необходимо, за да се осигури по програмата. В действителност, поради изхода смущение е записан у стойност. Стойността на е = у - у нарича отклонение от желаната стойност. Ако по някакъв начин успяват да се измери степента на ф. е възможно да се регулира контрол действие ф оп-усилвател вход, обобщавайки сигнал CU с коригиращи действия пропорционална смущение е и компенсиране влиянието си.

Примери за компенсационни системи: биметална часовник с махало, компенсация ликвидация машина DC и т.н. Фигура 6 в схема NE стойност термистора на задържане. стойността на които варира в зависимост от колебанията на температурата на околната среда, за регулиране на напрежението на НЕ.

Предимството на принципа на компенсация. бърз отговор на смущението. Тя е по-точен от принципа на отвореното управление. Недостатък. неспособност да се вземат по този начин всички възможни смущения.

2.3. Принципът на обратна връзка

Най-често в областта принцип обратна връзка, получена (Фигура 7). Тук зададена Величина се регулира в зависимост от у изходната стойност (т). И това не е от значение какво безпокойството, действащ от ОУ. Ако стойността на у (т) се отклонява от желаното, корекцията на сигнала е ф (т) за намаляване на това отклонение. OC изход връзка с централния вход се нарича обратна връзка (ОС).

В конкретния случай (Фигура 8) генерира памет изисква стойност на изходното количество у (т). е сравнено с действителната стойност на изхода на ACS ш (т). Отклонението на е = Y-ил извежда от сравнителен е вход за управление R, комбиниране на W, RO, е 0. ChE.Esli контролера генерира зададена Величина ф (т). действа толкова дълго, колкото се гарантира д равенство = 0 и Y = Y о. Тъй като разликата се подава сигнали контролер, като обратна връзка се нарича отрицателен. За разлика от положителни отзиви. когато се добавят сигнали.

Подобен контрол във функцията на отклонение се нарича регулиране. и подобни SAU нарича автоматична система за управление (ACS). Така на Фигура 9 представлява опростена схема на SAR на пещта за изпичане. Memory изпълнява Uz напрежение потенциометър роля, която се сравнява с напрежението в терминал на термодвойка. Тяхната разлика U се подава през усилвател към идентификатор за изпълнение на двигателя чрез предавателна кутия позиция регулиране реостат NE в верига на двигателя. Наличието на усилвателя се посочва, че ОСП е косвен система за контрол. като функциите за управление на енергията, взети от чуждестранни източници на енергия, за разлика от пряко регулиране. в който енергията се взема директно от операционната система, като нивото на водата в резервоара SAR (Фиг.10).

Недостатък на принципа на обратната връзка е инерцията на системата. Затова често се използва комбинация от този принцип с принципа на компенсация. която ви позволява да се комбинират предимствата на двата принципа: отзивчивостта на компенсацията на смущение и на принципа на точност на регулиране, независимо от естеството на принципа на нарушения обратна връзка.

Тестовите въпроси

1. Какво се нарича управлението?
2. Какво се нарича автоматичен контрол?
3. Какво се нарича автоматична система за контрол?
4. Каква е основната задача на автоматичен контрол?
5. Какво се нарича обект на контрол?
6. Какво се нарича регулираната променлива?
7. Какво се нарича ръководният орган?
8. Какво се нарича датчика?
9. Какво е входните и изходните стойности?
10. Какво се нарича зададена величина?
11. Какво се нарича безпокойството?
12. Какво се нарича отклонението от желаната стойност?
13. Какво се нарича устройство за контрол?
14. Какво е наречен шофьор устройство?
15. Какво се нарича функционална схема и какво се състоят?
16. За разлика от сигнал от физическо количество?
17. Какъв е принципът на управление на открито?
18. Какъв е принципът на обезщетение?
19. Какъв е принципа на обратна връзка?
20. Избройте предимствата и недостатъците на принципите на управление?
21. Какво е лично за управление на делата, наречена регулиране?
22. Каква е разликата между преки и непреки системи за контрол?

Новини
Knights етер теория