ФУНКЦІОНАЛЬНА СХЕМА СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ

Поділ САУ на окремі елементи доцільно, так як це дозволяє більш економічно здійснювати розробку САУ і се аналіз. Поділ дозволяє визначити функціональну сутність окремих елементів САУ, і надають можливість побудувати функціональну схему САУ. З наведеного нижче прикладу очевидно, що пристрій управління для підтримки стану об'єкта на необхідному рівні виконує такі функції [5]:

  • 1) вимір значення контрольованих параметрів датчика;
  • 2) перетворення - посилення сигналу;
  • 3) порівняння із заданим значенням;
  • 4) індіцірованіе, посилення;
  • 5) прийняття рішення і використання.

З цього можна отримати функціональну схему САУ (рис. 2.6).

Функціональна схема САУ

Мал. 2.6. Функціональна схема САУ:

  • 1 - датчик; 2 - преобразующе-які посилюють пристрої;
  • 3 - порівнює елемент; 4 - підсилювач; 5 - усілівающе- перетворюють пристрої; 6 - виконавчий механізм; 7 - регулюючий орган

КЛАСИФІКАЦІЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ

Складність сучасних автоматичних систем не дозволяє здійснити їх однозначну класифікацію, так як ряд класифікаційних ознак виявляється властивим САУ різних типів.

1. САУ по ланцюгу передачі сигналів можуть бути замкнутими або розімкнутими (рис. 2.7).

Функціональні схеми САУ

Мал. 2.7. Функціональні схеми САУ:

а - розімкнутої; 6 - замкнутої

У замкнутих САУ в процесі функціонування безперервно або через певні проміжки часу на пристрій, що підсумовує надходять сигнали, що визначають величину регульованого параметра, а в розімкнутих САУ така інформація відсутня. Прикладом розімкнутих САУ можуть бути системи автоматичних турнікетів, система забезпечення заданого теплового режиму в приміщенні в залежності від температури зовнішнього повітря і т.д.

  • 2. За характером керуючого впливу САУ підрозділяються:
    • • на системи автоматичної стабілізації (САС);
    • • системи програмного управління (СНУ);
    • • стежать (СС).

У САС управляє (вхідний) вплив не змінюється в часі, тобто х вх = const. Така система відпрацьовує виникаючі відхилення регульованої величини від заданого. Саме таке регулювання забезпечується в САУ.

В СПУ управляє (вхідний) вплив змінюється в часі за заданим законом. Такі системи застосовуються для управління процесами, характер протікання яких відомий.

В СС характер зміни керуючого впливу визначається процесами, що відбуваються поза системою, і він не може бути визначений. Стежать використовуються для відпрацювання збурень, характер яких невідомий заздалегідь.

3. За характером математичного опису статистичних і динамічних режимів САУ підрозділяються на лінійні і нелінійні.

Лінійні САУ описуються в статиці лінійними алгебраїчними рівняннями, а в динаміці - лінійними диференціальними рівняннями. Один з характерних ознак лінійних САУ - прояв принципу суперпозиції, що полягає в тому, що реакція лінійної системи на кілька впливів дорівнює сумі реакцій на кожне з впливів окремо.

Нелінійні САУ описуються нелінійними рівняннями. Реальні системи відносяться до типу нелінійних, проте теорія лінійних систем в значній мірі створює передумови для розробки теорії нелінійних САУ.

4. За характером зв'язку між вхідний і вихідний величинами САУ підрозділяються па безперервні і переривчасті (дискретні, імпульсні і релейні).

У безперервних САУ між вихідними і вхідними величинами існує безперервна функціональна залежність.

У переривчастих САУ безперервного зміни регульованого параметра відповідає вихідна величина у вигляді:

  • • послідовності імпульсів, амплітуди, тривалості і частоти повторень, які залежать від значення вхідної величини і характеру імпульсного елемента;
  • • стрибкоподібного сигналу, який з'являється лише при певних значеннях вхідної величини.
  • 5. За кількістю регульованих змінних САУ підрозділяються на одномірні (з одного регульованої величиною) і багатовимірні (з декількома регульованими величинами).

Багатовимірні САУ підрозділяються на системи незв'язаного і пов'язаного регулювання. В багатовимірних системах незв'язаного регулювання різні регульовані величини не мають взаємного зв'язку. В багатовимірних системах пов'язаного регулювання регулятори різних змінних взаємопов'язані між собою і через загальний об'єкт регулювання. Прикладом багатовимірної САУ може служити САУ роботи парового котла, в якій здійснюється регулювання подачі води, палива і повітря в форсунки.

6. За кількістю зворотних зв'язків САУ підрозділяються на одноконтурні та багатоконтурні.

Одноконтурні САУ мають одну зворотний зв'язок - жорстку, головну негативний зворотний зв'язок, що охоплює всю систему від входу до виходу.

Багатоконтурні системи крім головної жорсткої негативного зворотного зв'язку мають ще місцеві зворотні зв'язки, як жорсткі, так і гнучкі, як негативні, так і позитивні, що охоплюють частину системи.

7. За величиною помилки в сталому стані САУ підрозділяються на статичні і астатические.

У статичних САУ в сталих режимах має місце відхилення регульованої величини від заданого значення.

Астатичними називають САУ, що забезпечують регулювання без статичної помилки.

  • 8. За призначенням САУ підрозділяються:
    • • на системи з пошуком екстремуму показника якості;
    • • системи оптимального управління;
    • • адаптивні системи.
  • 9. По залежності часу стану об'єкта виділяють САУ:
    • • статичні (статика, безінерційні);
    • • динамічні (інерційні).
  • 10. За зміною величини параметра за часом САУ підрозділяється:
    • • на стаціонарні;
    • • нестаціонарні.
  • 11. Залежно від джерела енергії САУ бувають:
    • • електричні;
    • • пневматичні;
    • • гідравлічні і т.д.
  • 12. За способом впливу вимірювального елемента на регулюючий елемент розрізняють:
    • • САУ прямої дії;
    • • САУ непрямої дії.
  • 13. Залежно від виду регульованого параметра виділяють:
    • • САУ температури;
    • • САУ тиску;
    • • САУ рівня вологості і т.д.

Крім перерахованих можливі і інші ознаки класифікації.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >