Принципы автоматического управления
Принцип управления по отклонению основан на том, что управляющее воздействие в автоматической системе вырабатывается с учетом информации об отклонении управляемой величины от заданного значения.
В общем случае система, реализующая принцип управления по отклонению, может быть представлена схемой, изображенной на рисунке 3, а. Здесь отклонение управляемой величины от заданного значения вызывает изменение управляющего воздействия z2(t), стремящегося всегда уменьшить появившееся отклонение. Для получения разности е(t) = x (t) – y (t) в систему вводится элемент сравнения ЭС. рис. 3 Управляющий орган действует независимо от того, по какой причине произошло изменение управляемой величины. Поэтому такие системы нашли широкое применение.
Сопоставляя схемы на рисунках 3, а и б, легко уяснить, что системы, использующие принцип отклонения, работают по замкнутому циклу управления, а использующие принцип возмущения - по разомкнутому.
|
|
Принцип комбинированного управления, сочетающий в себе достоинства принципов управления по отклонению и по возмущению, используется при построении систем высокой точности. На рисунке 3,в показана схема системы комбинированного управления. Действие неучтенных возмущений в комбинированных системах компенсируется или ослабляется управленцем по отклонению.
Принцип адаптации (приспособления) находит применение в кибернетических системах управления. Чтобы понять обличительные особенности этого принципа, рассмотрим самоприспосабливающуюся автоматическую систему управления (рис. 3,г), в которую, кроме основной части, построенной согласно принципу управления по отклонению и содержащей управляемый объект О и автоматическое управляющее устройство АУУ, введен ряд дополнительных устройств, настраивающих систему на наивыгоднейший режим ра: боты:: устройство анализа состояния объекта УАО, устройство анализа задающего воздействия УАВ, автоматическое вычислительное устройство АВУ, исполнительное устройство ИУ.
Характерной чертой автоматических систем, использующих принцип управления по отклонению, является наличие обратной связи. Обратные связи подразделяют на жесткие и гибкие, отрицательные и положительные, главные и местные.
Таким образом, обратная связь - это связь, по которой информация о состоянии управляемого объекта (контролирующее воздействие, соответствующее действительному значению управляемой величины) передается с выхода системы на ее вход.
Если воздействие обратной связи, поступающее на вход системы, по знаку совпадает со знаком задающего воздействия, то ее называют положительной. В противном случае говорят об отрицательной обратной связи.
|
|
Когда передаваемое воздействие зависит только от выходной величины и не зависит от времени, связь считают жесткой.
Обратная связь, оказывающая влияние на работу системы только в переходном режиме, называется гибкой. Такие связи реагируют на приращения воздействий, поступающих на их вход. Те из них, что реагируют на производные от воздействий, называют дифференцирующими, а на интегралы от воздействий - интегрирующими, гибкими обратными связями.
Если обратная связь соединяет выход системы с ее входом, то ее называют главной. Остальные обратные связи считают местными. Их еще называют корректирующими.
Контрольные вопросы:
1. Что понимается под управляющим и внешним воздействиями?
2. Расскажите о классификациях систем автоматического управления.
3. Что называется статической и динамической характеристиками элемента?
4. Что называют принципом управления по отклонению?
5. Расскажите об элементах автоматики.