Лекция №1. Основные понятия, термины и определения систем управления

Основные понятия, термины и определения систем управления.

Управление – это поддержание в заданном технологическом объекте, системе, структуре определенного режима.

Объект управления – техническая или технологическая установка или совокупность установок независимо от физической сути, которой управляют специальные технические устройства или средства.

Технологический объект всегда имеет входные параметры, выходные или регулируемые параметры и внешнее воздействие.

Форма представляемого объекта:

X(t) – вектор входа, как функция времени.

Y(t) – вектор выхода, как функция времени.

Преобразование входа на выход – W(P).

W(P) отображает динамику преобразования входного сигнала в выходной и называется динамической характеристикой объекта.

Динамические характеристики могут отображаться в различной форме, в зависимости от различных факторов и обстоятельств (расчет, эксплуатация, проверки и т.д.).

Х(t) – входные параметры или технологические параметры, представляют физические или физико-химические величины, которые характеризуют состояние технологического процесса в объекте управления (давление, расход, температура, напряжение).

Y(t) – выходные параметры или регулируемые параметры, также физико-химические параметры, которыми управляют с помощью специальных технических устройств.

Число входных параметров, как правило, меньше количества выходных параметров.

- внешнее воздействие.

САУ – система автоматического управления – это совокупность технических средств по управлению (поддержанию) регулируемой величины (параметра) в которой вычислительные и логические операции осуществляются с помощью технических устройств (например, автоматических регуляторов, программирующих контроллеров, управляющих электронно-вычислительных машин УВМ).

САУ – это совокупность объекта и управляющего устройства.

Структура объекта.

БИ – блок измерения (измеряет температуру, расход, напряжение)

ПР – преобразователь

РУ – регулирующее устройство

ИИБ (рег.) – информационно-измерительный блок

РУ

БУИИБ

БУ – блок управления – позволяет нам сформулировать закон или алгоритм управления.

Закон или алгоритм управления отображает характеристику, согласно которой изменяется положение регулирующего органа.

Уу – сигнал управления – это маломощный сигнал, с помощью которого невозможно изменять положение регулирующего органа, поэтому в промежутке между регулятором и регулирующим органом ставится исполнительный механизм.

В исполнительном механизме (ИМ) происходит преобразование сигнала управления в сильноточный электрический сигнал, позволяющий изменять положение регулирующих органов в нужном направлении (электрические двигатели, рычажные соединения, разъединители).

Принципы управления.

В системах автоматического управления используются в основном два основополагающих признака:

1. Регулирование по отклонению.

2. Регулирование по возмущению.

Также существует и третий принцип – комбинированный.

Регулирование – частный случай управления.

Принцип регулирования по отклонению – это использование обратной связи, когда информация с выхода о состоянии регулируемого параметра передается на регулятор (РУ) и в преобразованном виде используется для изменения положения регулирующего органа.

Преимуществом данного метода является длительная устойчивость при поддержании выходного параметра, однако при неправильной настройке регулятора (контроллера) возможно самовозбуждение структуры, что влечет за собой сбой в работе.

Принцип регулирования по отклонению - это всегда замкнутая структура (контур).

Дата добавления: 2014-01-20