Главная Промышленная автоматика.

показывает целенаправленную взаимосвязь между этими элементами, воздействиями и координатами сис-темы. Функциональный элемент представляет конструктивно обособленную часть САУ, выполняющую определенные функции. На вход системы подается задающее воздействие У Ug, которое преобразуется улравляю-

Рис.1.1. Функциональные схемы разомкнутых САУ

щим устройством УУ в управляющее воздействие и. Под действием управления изменяется состояние объекта ОУ, характеризуемое координатой (выходной величиной) у. Наличие возмущающих воздействий F приводит к тому, что действительное значение управляемой координаты у отлетается от желаемого, т.е. появляется ошибка, которая может быть достаточно велика. Для ее уменьшения применяются разомкнутые системы с регулированием по возмущению (рис. 1.1, б).

Сущность принципа регулирования по возмущению (принцип Понселе) состоит в том, что измеренное возмущение преобразуется в воздействие, подаваемое на управляющее устройство. Управляющее воздействие и формируется теперь с учетом возмущающего воздействия и подается на вход объекта управления с целью компенсации (предотвращения) влияния данного возмущения на регулируемую величину. Система автоматического управления в этом случае является инвариантной по отношению к этому возмущению.

Условие инвариантности может реализовываться полностью или с точностью до некоторой малой величины е. Это значит, что отклонение регулируемой величины от заданной (ошибка) при приложении возмущающего воздействия либо предотвращается полностью, либо имеет некоторое допустимое значение.

Недостатком инвариантных систем является то, что они компенсируют влияние одного возмущения и не могут предотвратить влияние на регулируемую величину других возмущающих воздействий. Но ошибка имеет место даже при учете всех возмущений, так как система не может противостоять изменению внутренних свойств объекта.

Автоматическое регулирование характеризуется тем, что управляющее воздействие формируется с учетом действительного хода процесса. С помощью устройств обратной связи информация о состоянии объекта поступает на вход управляющего устройства.

2. Зак 2034.



Рис.1.2. Функциональная схема системы автоматического регулирования

где после соответствующего преобразования сравнивается с задающим воздействием (рис. 1.2). В результате сравнения вырабатывается сигнал, зависящий от отклонения выходной координаты у от заданного значения Ug или закона ее изменения, который используется для формирования управляющего воздействия. Полученное управляющее воздействие стремится уменьшить величину отклонения и привести объект к заданному состоянию.

Универсальность и эффективность принципа обратной связи (управления по отклонению) состоят в том, что он позволяет осуществить заданный закон изменения управляемой величины независимо от вызвавших отклонение возмущений, которые, как правило, не поддаются непосредственному измерению. Универсальность этого принципа подчеркивается и тем, что он позволяет управлять объектами с разными динамическими свойствами, в частности неустойчивыми. Принцип управления по отклонению позволяет получить в замкнутых системах большую точность отработки заданных законов движения объекта по сравнению с разомкнутыми системами.

Управляющее устройство совместно с регулирующими обратными связями образует регулятор. Совокупность объекта управления и регулятора представляет систему автоматического регулирования (САР).

Обратные связи САР способствуют формированию статических и динамических характеристик системы. Эти характеристики определяются назначением САР и требованиями, предъявляемыми к ней со стороны технологического процесса. Система автоматического регулирования должна иметь хотя бы одну обратную связь, служащую для сравнения действительного и заданного значений регулируемой координаты. Такая обратная связь называется главной. Она соединяет выход системы с ее входом, охватывая все основные элементы. Системы, имеющие одну главную обратную связь, называются одноконтурными. Некоторые САР, помимо главных обратных связей, число которых определяется числом регулируемых величин, имеют еще несколько дополнительных (местных). Последние соединяют выход и вход одного или нескольких элементов системы. САР, имеющие, кроме главной, еще одну или несколько дополнительных обратных связей, называются многоконтурными.



в зависимости от характера передаваемого воздействия обратные связи делятся на жесткие и гибкие.

Жесткие обратные связи действуют как в установившемся, так и в переходном режимах системы. Они передают на узлы суммирования воздействия, зависящие от контролируемых величин. Средствами осуществления жестких обратных связей являются различные измерительные устройства (датчики), передающие сигналы на узел сравнения. В некоторых случаях для усиления передаваемого сигнала между датчиком и узлом сравнения устанавливается усилитель.

Гибкие обратные связи действуют только в период переходного процесса. В установившемся режиме их действие прекращается. Они передают воздействия, являющиеся производными или интегралами величин, меняющихся во времени, с целью корректирования переходного процесса в нужном направлении. Для осуществления гибких обратных связей используются дифференцирующие устройства (емкостные и индуктивные дифференцирующие контуры, стабилизирующие трансформаторы и т.д.) и интегрирующие (емкостные интегрирующие и другие устройства) в сочетании с усилителями или без них.

По оказываемому на систему действию обратные связи делятся на положительные и отрицательные. Обратная связь называется положительной, если с увеличением сигнала на выходе управляющий сигнал на входе увеличивается, и отрицательной, если он при этом уменьшается. Главная обратная связь всегда выполняется отрицательной.

*о.с«>


Рис. 1.3. Схема САУ с регулированием по отклонению

В качестве примера на рис. 1.3 приведена схема системы автоматического поддержания постоянства скорости двигателя М,





0 [1] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

0.0037