Класификация на системите за управление според алгоритъма на функциониране

Стойността на контролираната променлива и естеството на нейната промяна, както вече видяхме, зависят от редица фактори: влиянието на настройката, времето, смущаващото влияние и т.н. тези фактори.

Всяка автоматична система се определя от естеството на своя алгоритъм на функциониране (законът за възпроизводството), естеството на нейния алгоритъм за управление и наличието (отсъствието) на способността за самостоятелна адаптация. Тези знаци са в основата на класификацията на автоматичните системи.

По естеството на функциониращия алгоритъм автоматичните системи са разделени на стабилизиращи, проследяващи и софтуерни.

V стабилизиращи системи регулируема стойност y за всякакви смущения F (f), действащи върху системата, контролерът се поддържа постоянен и равен на дадената стойност yo в рамките на допустимите отклонения y = yo + Δy,

където Δy — отклонение на контролираната стойност в зависимост от големината на смущението F (t), действащо върху системата.

Действията за настройка x (t) в такива системи са постоянни, предварително определени стойности: x (t) = const.

Системите за автоматична стабилизация могат да се изпълняват на принципа на астатично и статично регулиране. За повече подробности вижте тук: Астатична и статична регулация.

ДА СЕ системи за проследяване Автоматичните системи за управление включват системи, при които възпроизвеждането на входна стойност, променяща се по произволен закон, се извършва на изхода на системата с приемлива грешка.

Законът за възпроизвеждане за система за проследяване може да бъде записан в следната форма: y = x или y = kx,

където x е произволно входно количество, което зависи от времето или други параметри и обикновено е неизвестно предварително, k е мащабен фактор.

В сервосистемите се използва терминология, която е различна от терминологията, използвана в системите за управление: вместо «регулиране» те казват «проследяване», «край на процеса» — «отработване», «входна стойност» — «водеща стойност» , «изходна стойност» — «подчинена стойност».

На фиг. 1, а показва примерна блокова схема на серво система.

Ориз. 1. Блокова диаграма (а) и диаграма (б) на промените в ъгловото изместване на входа и изхода на сервосистемата: 3 — задвижващ елемент, D — сензор за несъответствие, P — контролер, O — обект, MT — измерване и преобразуване елемент.

Основният елемент на системата за проследяване е сензорът за несъответствие D, който определя несъответствието (грешка) между подчинените и главните стойности. Подчинената стойност y се измерва от измервателно-конвертиращия елемент на MF и се довежда до нивото на главната стойност x.

Сензорът за несъответствие D задава стойността на несъответствието между водещата стойност x, идваща от водещия елемент 3 и подчинената стойност y и подава сигнал към контролера P, който генерира регулиращо действие Z (t) върху обекта. Регулаторът се стреми да намали полученото несъответствие до нула. Следва отклонение на подчинената стойност от зададената точка на главния.

На фиг. 1, б показва приблизителна диаграма на промяната в главното устройство x и подчиненото устройство y стойности на системата за проследяване.

Извикват се автоматични системи, които правят контролираната променлива y според определен, предварително определен закон софтуерни системи за управление.

Законът за възпроизвеждане на софтуерна система може да се изрази с уравнението

y = x (T),

където x (T) е зададена (предварително известна) функция на времето, която системата трябва да възпроизведе.

В такива системи е необходимо да има специално устройство — установител, който да промени стойността на настройката x (t) според определен изискващ се закон.

По естеството на алгоритъма за управление автоматичните системи са разделени на автоматични системи с отворен кръг на действие (отворен кръг на управление) и автоматични системи със затворен кръг на действия (затворен контур на управление).

Автоматично адаптиращи се системи са разделени на самоадаптиращи се или саморегулиращи се, и системи без самонастройване. Трябва да се отбележи, че самоадаптиращите се системи представляват нов тип системи и не всички концепции за този тип системи са напълно оформени, следователно в различните учебници те имат различни имена,

Всички производствени предприятия трябва да работят оптимално по отношение на консумацията на енергия, производителността и качеството на производствената операция.

При автоматизиране на такива инсталации е необходимо да има специални устройства, които биха могли да осигурят автоматично регулиране на производствената инсталация, за да работи в оптимален режим. Такива специални устройства се наричат автоматични системи за настройка, или саморегулиращи се системи за управление.

Тези системи автоматично адаптират производствената единица към променящите се работни условия, т.е. към променящите се характеристики на управлявания обект (промени в смущенията), и я карат да работи в оптимален режим; следователно автоматичните системи за настройка често се наричат ​​оптимални или екстремни, системи за управление.

Използването на такива системи дава възможност да се увеличи производителността на инсталацията, да се подобри качеството на продуктите, да се намалят разходите за труд на единица продукция и т.н. В бъдеще много автоматизирани инсталации ще имат автоматични системи за настройка.