Принцип обратной связи (Ползунова-Уатта). Регулирование по отклонению.
Для того, чтобы добиться эффективного управления, необходимо контролировать выходную управляемую величину, т.е. контролировать выполнение задающего сигнала (алгоритма функционирования). В случае отклонений от задания необходимо добиться правильного выполнения. Для достижения этой цели используют АС, построенные по принципу обратной связи (ОС). Функциональная схема такой системы имеет вид, показанный на рис. 4.
Рис. 1.4. Функциональная схема системы с регулированием по отклонению.
Коррективы в процесс управления вводятся по фактическому значению у. Для этого вводится дополнительная связь, в которую могут входить элементы для измерения у и выработки воздействия у(t) на УУ (ИПЭ - измерительно-преобразовательный элемент). Схема имеет вид замкнутой цепи. Так как направление передачи воздействия в дополнительной ветви связи обратно направлению передачи основного воздействия на ОУ, введенная дополнительная связь называется обратной связью.
В управлении преимущественно распространен частный вид замкнутой системы, в которой алгоритм управления (величина управляющего воздействия u) осуществляется не по значению у, а по его отклонению от задающего входного воздействия g, определяемого алгоритмом функционирования
x(t) = g(t) - y•(t) = g(t) - k*y(t).
Поскольку у вычитается из g, то обратная связь называется отрицательной ОС.
Функциональная схема АС с отрицательной ОС показана на рис. 5.
|
|
|
Рис. 1.5. Функциональная схема АСУ с отрицательной ОС
В схеме имеется элемент сравнения - сумматор, осуществляющий вычитание y•(t) из g(t) и вырабатывающий величину х, называемую отклонением или ошибкой управления. Слагаемые g и y обозначаются подходящими стрелками, сумма х - отходящей стрелкой. Вычитаемое y•(t) обозначается или знаком минус, или зачернением сектора к которому оно подходит.
Управляющее воздействие u вырабатывается часто в зависимости не только от х, но и от его производных и (или) интегралов по времени.
ОС могут быть гибкими и жесткими, в зависимости от исполнения ИПЭ. Гибкие ОС действуют только во время переходных процессов, а жесткие - как при переходных, так и при установившихся.
Системы, в которых используется ОС, называются замкнутыми АСУ (или регулирования) по отклонению.
Преимущество таких систем - универсальность, так как автоматическое управление или регулирование ОУ осуществляется как при изменении задающего воздействия g(t), так и при изменении возмущающих воздействий; высокая точность, так как принцип действия такой АСУ основан на уменьшении ошибки х.
Недостатком таких систем является возможность возникновения колебаний из-за наличия замкнутого контура.
|
|
|
Примерами АС, построенных на принципе регулирования по отклонению, могут служить система регулирования уровня воды в котле (Ползунов И.Н.), система регулирования угловой частоты вращения вала паровой машины (Дж. Уатт), схема автоматического регулирования напряжения генератора.
Управление в зависимости от отклонения называется регулированием. УУ в этом случае называется автоматическим регулятором, а образованная ОУ и регулятором замкнутая система - системой автоматического регулирования (САР).
На практике достаточно часто применяются АС с комбинированным управлением, сочетающем принципы компенсации и обратной связи и содержащих замкнутую и разомкнутую цепи воздействий.
Режимы работы АС.
Различают два режима работы АС: динамический и статический.
Динамическим называется режим, при котором управляемая (выходная) величина непрерывно изменяется, то есть является функцией времени. При этом АС находится в состоянии непрерывного движения, а у принимает любой вид, при этом первая производная отличается от нуля за исключением особых точек, то есть
у = у(t) = υar, 
≠ 0.
Статическим называется режим работы АС, при котором управляемая (выходная) величина постоянна во времени, а первая производная равна нулю
у(t) = уО = const, = 0.
При статическом режиме входные воздействия во времени постоянны или равны нулю, а АС находится в состоянии равновесия.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1342; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!