Системы статического и астатического регулирования
Системы автоматической стабилизации, следящие системы и системы программного регулирования также разделяют на две группы: системы статические и системы астатические (не имеющие статической ошибки).
Система автоматического регулирования будет статической по отношению к возмущающему воздействию, если при стремлении возмущающего воздействия к постоянной величине отклонения регулируемой величины также стремится к постоянной величине, отличной от нуля и зависящей от величины приложенного воздействия.
Систему автоматического регулирования можно назвать статической по отношению к управляющему воздействию, если при стремлении последнего к постоянной величине ошибка также стремится к постоянной, отличной от нуля, величине и зависит от значения приложенного воздействия. Система автоматического регулирования будет астатической по возмущающему воздействию, если при стремлении возмущающего воздействия к постоянной величине отклонение регулируемой величины стремится к нулю и не зависит от величины приложенного воздействия.
Системы непрерывного, импульсного и релейного действия
В зависимости от вида сигналов различают системы автоматического регулирования непрерывные, релейные и импульсные.
Особенностью непрерывных систем является то, что во всех элементах, составляющих систему, входные и выходные сигналы являются непрерывными функциями времени. К числу непрерывных систем относятся также системы с гармонической модуляцией. При этом для передачи сигнала могут бытьиспользованные амплитудно-модулированные, частотно-модулированные колебания и колебания с модулированной фазой.
|
|
|
Системы регулирования по возмущению и системы комбинированного регулирования
Процесс реализации компенсации возмущающего воздействия называется регулированием по возмущению. Регулирование по возмущению обладает достоинствами и недостатками. В числе достоинств следует отметить высокое быстродействие. К недостаткам нужно отнести то, что цепь компенсации обеспечивает необходимое качество регулирования только при действии того возмущения, на которое она рассчитана. При действии другого возмущения и необходимости компенсировать его действие нужно вводить новую цепь компенсации, что, конечно, усложняет систему. Цепь компенсации не является обратной связью, потому что по этой цепи передаётся входной сигнал, а не регулируемая (выходная) величина объекта.
В системах, использующих принцип обратной связи или принцип регулирования по отклонению, решающее значение имеет сам факт отклонения регулируемой величины от установленной программы независимо от характера величины, вызвавшей это отклонение. Поэтому в системах автоматического регулирования по отклонению нет недостатка, имеющего место в системах регулирования по возмущению.
|
|
|
В технике автоматического регулирования имеются системы, в которыхсовмещаютсядостоинства регулирования по отклонению и возмущению. Система, в которых одновременно используются оба принципа регулирования, называются комбинированными, а принципы в этих системах - комбинированным регулированием.
Самонастраивающиеся системы
Самонастраивающаяся система автоматического управления – самоприспосабливающаяся система, в которой приспособление к случайно изменяющимся условиям обеспечивается автоматическим изменением параметров настройки или путём автоматического поиска оптимальной настройки. В любой не самонастраивающейся автоматической системе управления имеются параметры,которые влияют на устойчивость и качество процессов управления и могут быть изменены при регулировке (настройке) системы. Если эти параметры остаются неизменными, а условия функционирования (характеристики управляемого объекта, возмущающие воздействия) существенно изменяются, то процесс управления может ухудшиться или даже стать неустойчивым. Ручная настройка системы часто оказывается обременительной, а иногда и невозможной. Использование в таких случаях адаптивных (самонастраивающихся) систем технически и экономически целесообразно и даже может оказаться единственным способом надёжного управления.
|
|
|
Адаптивные системы подразделяют на поисковые и бес поисковые. В поисковых системах необходимое качество управления достигается в результате автоматического поиска оптимальной (в некотором смысле) настройки. Качество настройки характеризуется некоторым обобщённым показателем, связанным с первичными параметрами настройки сложным, обычно не вполне стабильным и недостаточно известным соотношением. Этот показатель измеряется непосредственно или вычисляется по измеренным значениям первичных параметров. Параметрам настройки в придаются поисковые или пробные изменения. Анализ колебаний показателя качества настройки, вызванных поисковыми воздействиями, позволяет установить, является ли настройка оптимальной, т. е. соответствующей экстремуму (максимуму или минимуму) показателя качества. Если имеют место отклонения от экстремума, то настройка изменяется до тех пор, пока не приблизится к оптимальной. Поисковые адаптивные системы могут работать при изменении внешних условий в широких пределах.
|
|
|
Беспоисковые системы имеют перед поисковыми системами определённое преимущество, обусловленное тем, что поиск оптимального состояния отнимает значительное время, т. е. время самонастройки поисковых систем ограничено снизу. В них используется некоторый контролируемый показатель качества управления (например, значение производной контролируемого параметра по времени). Автоматической настройкой параметров этот показатель поддерживается в заданных пределах.
В зависимости от вида показателя различают системы с контролем переходных процессов, с контролем частотных характеристик, с эталонной модельюи др. Всё это - замкнутые беспоисковые самонастраивающиеся системы с замкнутым контуром самонастройки, в котором параметры настройки автоматическиизменяютсяпри выходе показателя качества за допустимые пределы. Некоторые замкнутые беспоисковые системы близки к обычным нелинейным системам автоматического управления с пониженной чувствительностью к характеристикам объекта - к таким, например, как релейные системы или управления системы с переменной структурой. Наряду с замкнутыми применяют также разомкнутые беспоисковые адаптивные системы - системы параметрической компенсации. В них контролируются воздействия, вызывающие изменение свойств объекта, и по заранее рассчитанной программе изменяются параметры настройки системы; контур самонастройки в этом случае разомкнут. Такая самонастройка может быть почти мгновенной, однако её осуществление требует контроля окружающей среды и достаточно точного знания законов воздействия среды на управляемый объект.
Самонастройка реализуется как специальной аппаратурой (в виде блоков самонастройки или самонастраивающихся экстремальных регуляторов), так и адаптивными алгоритмами центральных управляющих ЦВМ. Придание алгоритмам управления свойств самонастройки (адаптации) существенно расширяет возможности управления разнообразными процессами. Внедрение этих систем позволяет приблизиться к оптимальным режимам функционирования объектов, облегчает задачу унификации систем управления, сокращает время на испытания и наладку, снижает технологические требования на изготовление ряда узлов устройств управления, освобождает обслуживающий персонал от трудоёмких операций настройки. Практическое использование адаптивных систем и самонастраивающихся алгоритмов - одна из характерных черт технического прогресса в области управления.
Список литературы
1. Подлесный Н.И., Рубанов В.Г.: «Элементы систем автоматическогоуправленияи контроля», Киев.: Вища школа,1982 – 477с.
2. Лукас В.А.: «Теория автоматического управления», М.: Недра, 1990 – 416с.
3. Первозванский А.А.: «Курс автоматического управления», М.: Наука, 1986 – 367с.
4. Ципкин Я.З.: «Основы теории автоматических систем», М.: Наука, 1977 – 436с.
5. Воронов А.А., Титов В.К., Новоградов Б.Н.: «Основы теории автоматического регулирования и управления», М.: Высшая школа, 1977 – 519с.
6. Косарев В.П., Королёв А.Ю.: «Экономическая информатика и вычислительная техника», М.: Финансы и статистика, 1996 – 336с.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 547; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!