Принципы автоматического управления
Основополагающими понятиями САУ являются:
· состав и характеристики входных сигналов, которые подразделяются на сигналы управления и сигналы возмущения;
· совокупность показателей качества регулирования выходного сигнала;
· структурная схема САУ и динамические характеристики звеньев САУ.
Все многообразие САУ может быть сведено к 3-м элементарным схемам управления, называемых также принципами управления: прямое управление, управление по возмущению, управление по отклонению.
1.2.1 Принцип прямого управления (рис.1.2)
Особенности: За выходным сигналом y следит человек-оператор, который вручную изменяет x так, чтобы достичь заданных значений сигнала y. Сигналы возмущения g1-g6, изменяющие произвольным образом выходной сигнал y, человеком не контролируются.
Достоинства: Предельная простота регулятора.
Недостатки: 1. Обязательное присутствие оператора.
2. Малая точность, невысокое быстродействие.
3. Отсутствие компенсации внешних возмущений.
Пример: Электропривод якорно-швартового устройства. Оператор с помощью соответствующих органов управления задаёт одну из фиксированных скоростей вращения двигателя. Сигналами возмущения g1–g6 являются: натяжение якорной цепи, напряжение питания электродвигателя, температура обмоток двигателя и др.
1.2.2 Принцип управления по возмущению (рис.1.3)
Особенности: Некоторые из сигналов возмущения, которые можно измерить и преобразовать в электрический сигнал (если регулятор электрический), заводятся на вход регулятора через сумматор Сум. Это приводит к такому изменению выходного сигнала регулятора u, при котором компенсируется действие на систему измеренных сигналов возмущения.
|
|
|
Достоинства: 1. Наивысшее быстродействие в сравнении с другими схемами.
2. Выше точность регулирования в сравнении с прямым управлением.
Недостатки: 1. Сложность выделения всех возмущений, действующих на элементы САУ. Сложность их классификации на основные и второстепенные.
2. Сложность измерения и преобразования сигналов возмущения в электрический сигнал. Например, чрезвычайно сложной является задача измерения механического момента в валах вращающихся механизмов.
Пример: САР напряжения генератора (система токового компаундирования). Регулируемый сигнал – напряжение на выводах генератора. Возмущающий сигнал – ток нагрузки генератора, который измеряется просто трансформатором тока.
1.2.3. Принцип управления по отклонению (рис.1.4)
Особенности: Вводится цепь обратной связи ОС и элемент сравнения ЭС, на котором вычитаются заданное значение x и фактическое значение y регулируемого сигнала. В ЭСформируется ошибка регулирования e. Регулятор Рег вырабатывает такой сигнал u, который уменьшает ошибку регулирования e.
|
|
|
Достоинства: 1. Нет необходимости в выяснении того, какие сигналы возмущения действуют на САУ, и, следовательно, не нужно их измерять.
2. Самая высокая точность регулирования в сравнении с другими схемами САУ.
Недостатки:
Меньше в сравнении с управлением по возмущению быстродействие, т.к. регулирующий сигнал u начинает изменяться не в момент появления возмущений, а только после изменения y.
Примеры:
1. Авторулевой, удерживающий судно на заданном курсе с требуемой точностью в условиях волнения моря и других возмущающих сигналах.
2. Электропривод траловой лебедки, обеспечивающий требуемые усилия и скорость выборки трала в условиях переменной нагрузки на ваерах, волнения моря, действия течений.
3. Холодильная автоматика, обеспечивающая поддержание заданной температуры в камерах в условиях изменяющегося притока тепла.
Достоинства схемы управления по отклонению настолько велики, что САУ в подавляющем числе случаев выполняются работающими именно по этой схеме.
ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ САУ
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 359; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!