Системи автоматичного управління, призначення, приклад - Системи автоматичного управління

Система автоматичного управління (САУ) підтримує або поліпшує функціонування керованого об'єкта. У ряді випадків допоміжні для САУ операції (пуск, зупинка, контроль, налагодження і т. д.) також можуть бути автоматизовані. САУ функціонує в основному в складі виробничого чи якогось іншого комплексу.

Структури управління поділяють на два великі класи:

    * Автоматизована система управління (АСУ) - з участю людини в контурі управління; * Система автоматичного управління (САУ) - без участі людини в контурі управління.

Система автоматичного управління, як правило, складається з двох основних елементів - об'єкта управління і керуючого пристрою.

За мети управління

Об'єкт управління - зміна стану об'єкта відповідно до заданим законом керування. Така зміна відбувається в результаті зовнішніх факторів, наприклад, внаслідок керуючих або збурюючих впливів.

Системи автоматичного регулювання

Системи автоматичної стабілізації. Вихідна значення підтримується на постійному рівні (задане значення - константа). Відхилення виникають за рахунок збурень і при включенні.

    * Системи програмного регулювання. Задане значення змінюється по заздалегідь заданому програмному закону f. Поряд з помилками, що зустрічаються в системах автоматичного регулювання, тут також мають місце помилки від інерційності регулятора. * Слідкуючі системи. Вхідний вплив невідомо. Воно визначається тільки в процесі функціонування системи. Помилки дуже сильно залежать від виду функції f (t).

Управління регулювання автоматизований

Системи екстремального регулювання

Здатні підтримувати екстремальне значення деякого критерію (наприклад, мінімальне або максимальне), що характеризує якість функціонування даного об'єкта. Критерієм якості, який зазвичай називають цільовою функцією, показником екстремуму або екстремальної характеристикою, може бути або безпосередньо вимірювана фізична величина (наприклад, температура, струм, напруга, вологість, тиск), або ККД, продуктивність і ін.

    * Системи з екстремальним регулятором релейної дії. Універсальний екстремальний регулятор повинен бути добре масштабованим пристроєм, здатним виконувати велику кількість обчислень у відповідності з різними методами. * Сигнум-регулятор використовується як аналоговий аналізатор якості, однозначно характеризує лише один підбудовується параметр систем. Він складається з двох послідовно включених пристроїв : Сигнум - реле (D - тригер) і виконавчий двигун (інтегратор). * Екстремальні системи з безінерційним об'єктом * Екстремальні системи з інерційним об'єктом * Екстремальні системи з плаваючою характеристикою. Використовується у випадку, коли екстремум змінюється непередбачуваним або складно ідентифікованим чином. * Системи з синхронним детектором (екстремальні системи безперервної дії). У прямому каналі є диференційна ланка, що не пропускає постійну складову. Видалити або зашунтувати з яких-небудь причин це ланка неможливо або не застосовується. Для забезпечення працездатності системи використовується модуляція задає впливу та кодування сигналу в прямому каналі, а після диференціюючого ланки встановлюють синхронний детектор фази.

Адаптивні системи автоматичного керування

Служать для забезпечення бажаної якості процесу при широкому діапазоні зміни характеристик об'єктів управління і збурень.

По виду інформації в керуючому пристрої

Замкнуті САУ

У замкнутих системах автоматичного регулювання керуючий вплив формується в безпосередній залежності від керованої величини. Зв'язок виходу системи з його входом називається зворотним зв'язком. Сигнал зворотного зв'язку віднімається з задає впливу. Такий зворотній зв'язок називається негативною.

Розімкнені САУ

Сутність принципу разомкнутого управління полягає в жорстко заданою програмою управління. Тобто управління здійснюється " наосліп", без контролю результату, грунтуючись лише на закладеній в САУ моделі керованого об'єкта. Приклади таких систем : таймер, блок управління світлофора, автоматична система поливу газону, автоматична пральна машина і т. п.

У свою чергу, розрізняють :

    * Розімкнені по впливу * Розімкнені по впливу, що обурює

Характеристика САУ

Залежно від опису змінних системи діляться на лінійні та нелінійні. До лінійним відносяться системи, що складаються з елементів опису, які задаються лінійними алгебраїчними або диференціальними рівняннями.

Якщо всі параметри рівняння руху системи не змінюються в часі, то така система називається стаціонарною. Якщо хоча б один параметр рівняння руху системи змінюється в часі, то система називається нестаціонарної або із змінними параметрами.

Системи, в яких визначені зовнішні (задаючи) і описуються безперервними або дискретними функціями в часі, відносяться до класу детермінованих систем.

Системи, в яких має місце випадкові сигнальні або параметричні впливу і описуються стохастичними диференціальними або різницевими рівняннями, відносяться до класу стохастичних систем.

Якщо в системі є хоча б один елемент, опис якого задається рівнянням приватних похідних, то система відноситься до класу систем з розподіленими змінними.

Системи, в яких безперервна динаміка, породжувана в кожен момент часу, перемежовується з дискретними командами, що посилаються ззовні, називаються гібридними системами.

Приклади систем автоматичного управління

Залежно від природи керованих об'єктів можна виділити біологічні, екологічні, економічні і технічні системи управління. Як приклади технічного управління можна навести:

    * Системи дискретної дії або автомати (торгові, ігрові, музичні). * Системи стабілізації рівня звуку, зображення або магнітного запису. Це можуть бути керовані комплекси літальних апаратів, що включають в свій склад системи автоматичного управління двигуна, керманичами механізмами, автопілоти і навігаційні системи.

Призначення

САУ забезпечує виконання наступних функцій:

    *Дистанційний автоматичний контроль об'єму завантаження вугілля до барабану млина, який обертається, температури гарячого повітря на вході млина, температури пило-повітряної суміші (ППС) після млина, перепад тиску на млині, розрідження перед млином та управління виконавчими механізмами. *Автоматичне регулювання продуктивністю ПСВ за об'ємом завантаження барабану млина вугіллям з обмеженням за відключенням температури пило-повітряної суміші на виході з млина. *Автоматична стабілізація температури ППС на виході з млина. *Стабілізація розрідження гарячого повітря на вході до млина. *Захист технологічного обладнання помелу сирого вугілля: - зупинка питача сирого вугілля (ПСВ) за вставкам технологічних параметрів; - зупинка ПСВ за сигналами захисту.

Технологічна сигналізація - сигналізація про помилки, пов'язані з недопустимими значеннями сигналів і викликані неправильним настроюванням системи, неполадками в технологічному обладнанні або неполадками периферійних засобів керування (здавачі, виконуючі пристрої). Блоки технологічної сигналізації

Блоки технологічної сигналізації призначені для індивідуальної світловий і загальної звукової сигналізації кінцевих станів об'єктів і дискретних значень технологічних параметрів.

Блоки технологічної сигналізації реалізують аварійну сигналізацію граничних значень окремих параметрів, що характеризують хід технологічного процесу, і позиційну сигналізацію станів (включений, відключений, відкритий, закритий) апаратури, агрегатів і механізмів, що беруть участь у технологічному процесі.

Алгоритм роботи аварійної сигналізації:

В початковому стані (технологічний контакт розімкнений) сигнальна лампочка, відповідна даного технологічного параметру, погашена, звукова сигналізація вимкнена;

При порушенні технологічного параметра (технологічний контакт замикається) сигнальна лампочка загоряється миготливим світлом, включається звукова сигналізація;

При квітірованні сигнальна лампочка переходить на рівне горіння, звукова сигналізація вимикається;

При відновленні нормального значення технологічного параметра (Технологічний контакт розмикається) сигнальна лампочка гасне;

При відновленні технологічного параметра до квітірованія сигнальна лампочка гасне, звукова сигналізація вимикається, схема переходить в початковий стан.

Похожие статьи




Системи автоматичного управління, призначення, приклад - Системи автоматичного управління

Предыдущая | Следующая