Связью, управление по ошибке, управление по отклонению).

Общая функциональная схема таких систем приведена на рис. 2.2.3.

 

Рис. 2.2.3 Общая функциональная схема систем, построенных по принципу замкнутого управления:

З ¾ задатчик (программатор); СУ ¾ сравнивающие устройство; Ф ¾ устройство, формирующее управляющее воздействие на объект; ОУ ¾ объект управления; Ду ¾ датчик управляемой величины; Y ¾ управляемая величина; Y_з ¾ управляющее воздействие на систему; Х_у ¾ управляющее воздействие на объект; F ¾ возмущающее воздействие; Х_з ¾ сигнал за-

датчика; Х_д ¾ сигнал датчика; е_с ¾ сигнал ошибки

 

В системах, построенных по этому принципу, управляемая величина Y контролируется в процессе управления (измеряется датчиком Д_у). На сравнивающем устройстве формируется сигнал ошибки е_с. Управляющее воздействие Х_У на объект формируется так, чтобы ликвидировать ошибку е = Y‑Y_з.

Обратная связь, по которой сигнал Y с выхода системы подается на ее вход, называется главной обратной связью.

Системы, построенные по рассматриваемому принципу управления, стремятся ликвидировать ошибку независимо от природы ее происхождения.

Примером таких систем является система автоматического регулирования температуры животноводческого помещения, функциональная схема которой приведена на рис. 2.1.2.

Из-за инерционности ОУ и элементов УУ не всегда удается обеспечить требуемое быстродействие таких систем. В этом случае организуют комбинированное управление, когда управляющее воздействие на объект формируется в функции от ошибки е и изменения возмущающего воздействия F.

Общая функциональная схема таких систем приведена на рис. 2.2.4.

 

Рис. 2.2.4 Общая функциональная схема систем, построенных по принципу комбинированного управления

 

2.3 Понятие алгоритма функционирования и алгоритма (закона) управления

Алгоритм функционирования ¾ совокупность предписаний, правил или математических зависимостей, определяющих правильное выполнение технологического процесса.

Алгоритм функционирования составляется на основании технологических, экономических и других требований к объекту без учета динамических искажений.

Алгоритм (закон) управления ¾ совокупность правил, предписаний или математических зависимостей, определяющих формирование управляющего воздействия на объект с целью выполнения алгоритма функционирования.

Классификация САУ

Ниже приведена классификация САУ по ряду признаков, существенных с точки зрения теории автоматического управления. Следует отметить, что такая классификация не является исчерпывающей, поскольку не учитывает особенностей физических принципов реализации технических средств, составляющих систему, и функциональное назначение систем.

1. По фундаментальному принципу управления системы делят на системы разомкнутого управления и системы замкнутого управления (см. п. 2.2).

Частным случаем САУ являются системы автоматического регулирования (САР) ¾ замкнутые системы (работающие по отклонению или по принципу комбинированного управления), в которых управляемая величина стабилизируется, изменяется по заданной программе или в соответствии с заранее неизвестным задающим воздействием.

Задающее воздействие на САР подается извне через задающее устройство (задатчик) и определяется ее алгоритмом функционирования ¾ требуемым изменением регулируемой величины. В соответствии с алгоритмом функционирования САР делятся на системы стабилизации, системы программного управления и следящие системы.

В системах стабилизации управляемая величина стабилизируется. В системах программного управления ¾ изменяется по заранее заданной программе. В следящих системахзадающее воздействие заранее неизвестно и регулируемая величина должна следить за изменением задающего воздействия. При рассмотрении САР термин «управление» иногда заменяют термином «регулирование» (регулируемая величина, регулирующее воздействие на объект), вместо термина «управляющее устройство» используют термин «регулятор».

2. По количеству управляемых величин системы делятся на одномерные и многомерные.

3. По характеру изменения свойств во времени системы делятсяна стационарные и нестационарные.

У стационарных систем параметры во времени не изменяются. У нестационарных систем параметры изменяются с течением времени.

4. По характеру изменения сигналов во времени системы делятся на непрерывные и дискретные.

Дискретные системы делятся на релейные, импульсные и цифровые. (см. п. 2.20).

5. По способности приспосабливаться к изменяющимся условиям функционирования системы делятся на обыкновенные и адаптивные.

Обыкновенные системы не способны автоматически изменять свой алгоритм управления и его параметры.

Адаптивные системы способны автоматически изменять свой алгоритм управления или параметры алгоритма управления при изменяющихся условиях функционирования с целью обеспечить требуемое качество управления.

6. По математическому описанию системы делятся на линейные и нелинейные (см. п. 2.6).