Классификация САУ

По формированию управляющего воздействия различают замкнутые и разомкнутые САУ. Замкнутые системы управления различаются также по характеру изменения управляющего воздействия УУ на ОУ во времени и виду алгоритма функционирования.

По характеру изменения управляющего воздействия на ОУ во времени различают САУ непрерывного и дискретного (импульсного, цифрового и позиционного) действия [9, 10]. Если контролируемый сигнал системы у изменяется во времени и одновременно является сигналом обратной связи для УУ, то для САУ непрерывного действия управляющее воздействие непрерывно и пропорционально изменению у во времени. Для САУ импульсного действия управляющее воздействие представляет собой импульсную функцию во времени, параметры которой (амплитуда, длительность импульсов или паузы между ними) изменяются прямо пропорционально у.

В системах автоматического управления позиционного действия управляющее воздействие в процессе управления принимает для двухпозиционной САУ одно из двух стабильных значений или для трехпозиционной САУ одно из трех значений. В системах автоматического управления цифрового действия управляющее воздействие формируется микропроцессором или

ЭВМ непрерывно и пропорционально у. Примером САУ дискретного действия является система водоснабжения с насосной башней, которая будет рассмотрена ниже.

В системах автоматического управления могут быть реализованы следующие принципы управления: по отклонению, возмущению и комбинированные.

Принцип управления по отклонению — принцип Уатта — Ползунова реализован в замкнутых системах управления (рис. 1.34, а). В системах, работающих по этому принципу, датчик Дгу измеряет выходной (контролируемый) сигнал у объекта управления ОУ, в элементе сравнения ЭС определяется сигнал рассогласования, или сигнал ошибки (отклонение), е = g - xv далее посредством автоматического управляющего устройства АУУ и исполнительного механизма ИМ формируется регулирующее воздействие на ОУ с целью устранения возникающего отклонения е.

Основное преимущество — высокая точность управления при возмущающих воздействиях, причем эти воздействия могут быть неконтролируемыми.

Принцип управления по возмущению реализован в системе управления, показанной на рис. 1.34, б. В системах, работающих по этому принципу, датчик Ду измеряет возмущающее (контролируемое) воздействие /на ОУ, управляющее устройство, включающее в себя АУУ и ИМ, формирует управляющее воздействие на ОУ и компенсирует возмущающее воздействие / на ОУ.

Основное преимущество — высокое быстродействие, поскольку система непосредственно реагирует на причину, вызывающую нежелательные изменения управляемой величины. В качестве примера такой системы можно привести систему автоматического регулирования температуры в помещении с учетом температуры наружного воздуха.

Комбинированный принцип управления — это принцип управления и по отклонению, и по возмущению (рис. 1.34, в). Системы, работающие но этому принципу, обладают преимуществами систем, работающих по принципам управления по отклонению и по возмущению. В данной системе контролируемая величина измеряется датчиком отклонения Д, а возмущающее воздействие — датчиком возмущения Ду. С помощью АУУ и ИМ формируется управляющее воздействие на ОУ с целью устранения влияния возмущающего воздействия / на управляемую величину у объекта управления ОУ. Управление по возмущению в комбинированной системе используется для ускорения процесса управления и, соответственно, уменьшения отклонения управляемого параметра.

По величине установившейся ошибки различают САУ статические и астатические. Система регулирования называется статической по отношению к возмущающему (управляющему) воздействию, если при воздействии, стремящемся к установившемуся постоянному значению, отклонение регулируемой величины также стремится к постоянному значению, зависящему от величины воздействия. Автоматическая система называется астатической по отношению к возмущающему (управляющему) воздействию, если при воздействии, стремящемся к некоторому установившемуся постоянному значению, отклонение регулируемой функции стремится к нулю вне зависимости от величины воздействия.

Функциональные схемы систем автоматики с различными принципами управления

Рис. 1.34. Функциональные схемы систем автоматики с различными принципами управления

По задающему воздействию САУ делятся на стабилизирующие, программные, следящие, адаптивные.

Стабилизирующая автоматическая система — это автоматическая система, алгоритм функционирования которой содержит предписание поддерживать управляемую функцию на постоянном значении.

Программная автоматическая система — это автоматическая система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять управляемую величину в соответствии с заранее заданной функцией.

Следящая автоматическая система — автоматическая система, алгоритм функционирования которой содержит предписание изменять управляемую величину в зависимости от значения неизвестной заранее переменной величины на входе автоматической системы.

Адаптивная автоматическая система способна изменять закон регулирования и управления в соответствии с изменением каких-либо внешних условий.

Различают следующие типы схем САУ: функциональные, структурные, алгоритмические и принципиальные схемы управления, а также схемы соединений и внешних подключений.

Функциональные схемы управления отражают взаимодействие элементов, блоков, узлов и устройств системы, характеризуют их функциональные возможности. Эти схемы используют для анализа работы САУ в статических режимах.

Структурные схемы управления характеризуют динамические свойства САУ и предназначены для анализа работы САУ в статических и переходных режимах.

Алгоритмические схемы отображают последовательность действий САУ, т.е. последовательность реализации программы управления.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >