Atvērtā un slēgtā cikla regulēšana vadības un automatizācijas sistēmās

Kontrolējamās vērtības saglabāšana noteiktajās robežās vai tās maiņa saskaņā ar doto likumu vadības un automatizācijas sistēmas darbības laikā var tikt veikta pēc atvērtām vai slēgtām vadības cilpām. Aplūkosim sistēmu (1. att.), kas sastāv no seriāli savienotas: regulēšanas objekta VAI, regulēšanas korpusa RO, regulatora P un galvenā Z — ierīces, ar kuras palīdzību sistēmai tiek piegādāta galvenā darbība.

Atvērtā cikla regulēšanā (1. att., a) atsauces darbība x (T), kas uz regulatoru nāk no galvenās ierīces, nav šīs darbības rezultāta funkcija uz objektu, to nosaka operators. Noteikta atsauces darbības vērtība atbildīs noteiktai vadāmā mainīgā y (t) pašreizējai vērtībai, kas būs atkarīga no traucējošās darbības F (t). Pamatterminu skaidrojumu skatiet šeit: Ēku automatizācijas sistēmu vispārīgie principi

Atvērtā cilpa sistēma būtībā ir pārraides ķēde, kurā atsauces darbība x (t) no galvenās ierīces pēc tam, kad kontrolieris ir pienācīgi apstrādājis ar iekšēju ietekmi Z1(t) un Z2 (T), tiek pārnesta uz regulēšanas objektu, bet regulatoram nav pretēja ietekmes uz objektu.

Rīsi. 1. Atvērtās (a) un slēgtās (b) cilpas regulēšanas shēmas: З — uzdotā vērtība, R — regulators, RO — regulēšanas iestāde, VAI — regulēšanas objekts, x (T) regulēšanas darbība ir Z1(t) un Z2. (T) — iekšējās regulējošās ietekmes, y (T) Kontrolējamā vērtība ir F (T) Tai ir traucējoša ietekme.

Atvērtās un slēgtās cilpas vadības piemēri

attēlā. 2a parādīta rotācijas ātruma kontroles shēma pastāvīgs dzinējs E. Mainoties reostata P motora pozīcijai, mainīsies ierosmes strāva ģeneratora OVG G ierosmes spolē, kā rezultātā mainīsies tā e. utt. lpp un līdz ar to arī motoram D piegādāto spriegumu.

Tahoģenerators TG, kas uzstādīts uz tās pašas vārpstas ar motoru D, attīsta e. d. s proporcionāls motora vārpstas rotācijas ātrumam. Voltmetrs, kas savienots ar tahoģeneratora sukām ar skalu, kas kalibrēts apgriezienu vienībās, ļauj tikai vizuāli kontrolēt dzinēja apgriezienus.

Ja mašīnu raksturlielumi ir stabili, tad katra reostata motora pozīcija atbildīs noteiktai motora ātruma vērtībai. Šajā sistēmā regulators iedarbojas uz objektu, bet tam nav pretēja efekta, ti. sistēma darbojas atklātā kontūrā.

Rīsi. 2.Shēmas atvērtas (a) līdz slēgtas (b) cilpas līdzstrāvas motora ātruma kontrolei: R — reostats, OVG — ģeneratora ierosmes spole, G — ģenerators, OVD — motora ierosmes spole, D — motors, TG — tahoģenerators, DP ir piedziņa reostata slīdņa motors, U ir pastiprinātājs.

Ja mēs savienojam sistēmas izeju ar kontrolieri tā, ka kontrolieris visu laiku saņem divus signālus — signālu no galvenā un signālu no objekta izejas, tad mēs iegūstam slēgta cikla sistēmu. Šādā sistēmā ir ne tikai regulatora ietekme uz objektu, bet arī objekta ietekme uz regulatoru.

2. attēlā b parādīta shēma līdzstrāvas motora D ātruma regulēšanai, kurā sistēmas izeja ir savienota ar sistēmas ieeju, izmantojot tahoģeneratoru TG, reostatu P, pastiprinātāju Y un a. reostata P bīdāmās piedziņas motors DP.

Šeit ir automātiska dzinēja apgriezienu kontrole. Jebkuras ātruma izmaiņas izraisīs signālu, kas parādīsies uz motora DP, kas pārvietos reostata slīdni P uz vienu vai otru pusi no pozīcijas, kas atbilst dotajam motora ātrumam D.

Ja griešanās ātrums kaut kādu iemeslu dēļ samazinās, tad reostata P slīdnis ieņems pozīciju, kurā palielinās ierosmes strāva ģeneratora OB ierosmes spolē. Tas novedīs pie ģeneratora sprieguma palielināšanās un attiecīgi dzinēja D apgriezienu palielināšanās, kas ieņems sākotnējo stāvokli.

Palielinoties motora D ātrumam, reostata slīdnis P pārvietosies pretējā virzienā, izraisot motora D ātruma samazināšanos.

Atvērtā cikla automātiskā vadības sistēma neatkarīgi, bez operatora iejaukšanās nevar mainīt savu darbības režīmu, ja sistēmā ienākošie traucējumi kļūst atšķirīgi. Slēgta sistēma automātiski reaģē uz visām sistēmā notiekošajām izmaiņām.

Skatīt arī: Kontroles metodes automatizācijas sistēmās