Automātiskās vadības sistēmu klasifikācija

Automātiskās vadības ierīces un vadības objekta kopumu, kas savienoti un mijiedarbojas viens ar otru saskaņā ar vadības algoritmu, sauc par automātiskās vadības sistēmu (ACS).

Automātiskās vadības sistēmas var klasificēt pēc vadības metodes un funkcionālajām īpašībām. Saskaņā ar kontroles metodi visas sistēmas ir sadalītas divās lielās klasēs: parastajās (nepašregulējošās) un pašregulējošās (adaptīvās).

Parastās sistēmas, kas pieder pie vienkāršas kategorijas, vadības gaitā nemaina savu struktūru. Tie ir visattīstītākie un plaši izmantoti lietuvēs un termiskajās darbnīcās. Kopējās automātiskās vadības sistēmas iedala trīs apakšklasēs: atvērtās, slēgtās un kombinētās vadības sistēmas.

Atvērtā cikla automātiskās vadības sistēmas savukārt iedala automātiskās stingrās vadības sistēmās (SZHU) un traucējumu kontroles sistēmās.

Pirmajās sistēmās regulators iedarbojas uz vadības objektu neatkarīgi no iegūtā rezultāta, tas ir, vadāmā mainīgā vērtības un ārējā traucējuma. Traucējumu kontroles sistēmas darbojas pēc principa, ka vadības darbība tiek ģenerēta atkarībā no ārējiem traucējumiem, kas ietekmē vadības objektu.

Kā piemēru apsveriet lietuves vai termiskās darbnīcas apkures sistēmu. Šajā gadījumā karstā ūdens patēriņš veikala apkures caurulē ir atkarīgs no ārējiem laikapstākļiem. Jo aukstāks ir ārā, jo vairāk karstā ūdens tiek piegādāts radiatoriem un otrādi.

Slēgtas automātiskās vadības sistēmas, kas darbojas pēc novirzes principa, sauc arī par automātiskajām vadības sistēmām (ACS). To atšķirīgā iezīme ir slēgta signāla pārejas cikla klātbūtne, t.i., atgriešanās kanāla klātbūtne, caur kuru informācija par kontrolētā mainīgā stāvokli tiek pārsūtīta uz salīdzināšanas elementa ievadi.

Automātiskās vadības sistēmas ir paredzētas trīs problēmu risināšanai: kontrolējamās vērtības stabilizēšana (stabilizējoša ATS), kontrolētās vērtības maiņa atbilstoši zināmām (programmētās ATS) vai nezināmajām (izsekošanas ATS) programmām.

ATS stabilizēšanā kontrolētā mainīgā uzdotā vērtība ir nemainīga. Šādas sistēmas piemērs ir temperatūras kontroles sistēma termiskās krāsns darba telpā. Programmatūrā ATS kontrolētā mainīgā vērtība laika gaitā mainās saskaņā ar iepriekš izstrādātu (zināmu) programmu.

Servo sistēmās kontrolētā mainīgā iestatītā vērtība laika gaitā mainās saskaņā ar iepriekš nezināmu programmu.Izsekošanas un programmatūras ATS atšķiras no stabilizatoriem ar atsauces signāla apstrādes principu.

Tipiskākais servo vadības piemērs ir noteiktas attiecības starp degvielas un gaisa patēriņu automātiska uzturēšana, regulējot degšanas procesu kurināmā kausēšanas un sildīšanas krāsnīs.

Automātiskās vadības sistēmas: a — atvērta, b — nobīde atvērta, c — slēgta, d — kombinēta, d — pašregulējoša, P — kontrolieris, OU — vadības objekts, ES — salīdzināšanas elements, UAV — ierīce vadības darbības analīzei. : VU — skaitļošanas ierīce, IU ir izpildierīce, AUU ir automātiskās vadības ierīce, AUO ir vadības objektu analīzes ierīce.

Kombinētās sistēmas apvieno noviržu un traucējumu kontroles sistēmu priekšrocības, kas palielina vadības precizitāti. Neuzskaitīto traucējumu ietekme kombinētajās sistēmās tiek kompensēta vai vājināta ar novirzes kontroli.

Pašregulējošās (adaptīvās) sistēmas var iedalīt trīs apakšklasēs: ekstrēmās sistēmas, pašregulējošās sistēmas un pašregulējošās sistēmas.

Ekstrēmas regulēšanas sistēmas sauc par stabilizējošām, izsekošanas vai programmētām vadības sistēmām, kurās iestatījums, programmas vai reproducēšanas likums automātiski mainās atkarībā no ārējo apstākļu izmaiņām vai sistēmas iekšējā stāvokļa, lai izveidotu vislabvēlīgāko (optimālāko) sistēmas darbības režīmu. kontroles objekts.

Šādās sistēmās pastāvīgā iestatījuma vai programmas vietā tiek uzstādīta automātiskā meklēšanas iekārta, kas analizē katru objekta raksturlielumu (efektivitāti, produktivitāti, ekonomiju u.c.) un atkarībā no iegūtā rezultāta piegādā nepieciešamo vērtību regulējams mainīgais uz vadības ierīci, lai šim raksturlielumam būtu izcila vērtība, nepārtraukti mainoties dažādām traucējošām ietekmēm, kas ietekmē sistēmas darbības apstākļus.

Sistēmās ar pašregulējošiem parametriem, mainoties vadāmā objekta ārējiem apstākļiem vai raksturlielumiem, notiek automātiska (ne pēc iepriekš noteiktas programmas) vadības ierīces mainīgo parametru maiņa, lai nodrošinātu stabilu sistēmas darbību un uzturētu. kontrolētā vērtība noteiktā vai optimālā līmenī.

Sistēmās ar pašregulējošu struktūru, mainoties vadības objekta ārējiem apstākļiem un īpašībām, savienojuma shēmā elementi tiek pārslēgti vai tajā tiek ievadīti jauni elementi. Šo struktūras izmaiņu (izvēles) mērķis ir panākt labāku vadības problēmas risinājumu.

Struktūras izvēle tiek veikta ar automātisku meklēšanu, izmantojot skaitļošanas un loģiskās darbības. Šādām sistēmām ir ne tikai jāpielāgojas visām objekta ārējo apstākļu un īpašību izmaiņām, bet arī normāli jāfunkcionē arī atsevišķu elementu darbības traucējumu vai bojājumu klātbūtnē, veidojot jaunas ķēdes, lai aizstātu bojātās. Pašregulējošās sistēmas var likt pilnveidoties, "gūt pieredzi", ātri izmēģinot vairākas iespējas, izvēloties un "atceroties" labāko.

Funkcionālā klasifikācija visas automātiskās vadības sistēmas ir iedalītas četrās klasēs:

• mehānismu darba koordinēšanas sistēmas,

• tehnoloģisko procesu parametru regulēšanas sistēmas,

• automātiskās vadības sistēmas,

• automātiskās aizsardzības un bloķēšanas sistēmas.

Sistēmas, kas paredzētas rūpnīcas atsevišķu mehānismu vai iekārtas kā visas automātiskās stingrās vadības sistēmas (SZHU) darbības koordinēšanai.

Automātisko vadības sistēmu (ACS) tehnoloģiskie procesi nodrošina vadāmās vērtības uzturēšanu noteiktā līmenī vai tās maiņu atbilstoši noteiktai programmai.

Automātiskās vadības sistēmas (ACS) satur līdzekļus un metodes informācijas iegūšanai par tehnoloģiskā procesa parametru pašreizējām vērtībām (temperatūra, spiediens, putekļainība vai gāzes saturs gaisā utt.) bez tiešas cilvēka iesaistes.

Automātiskās aizsardzības sistēmas (SAZ) un bloķēšanas sistēmas (SAB) novērš avārijas situāciju rašanos, darbinot iekārtas stabilā stāvoklī.