Лекция 7. Примером регулятора прямого действия является регулятор уровня топлива в карбюраторе двигателя

Примером регулятора прямого действия является регулятор уровня топлива в карбюраторе двигателя. По мере подъема уровня топлива всплывает поплавок и рычаг, связанный с поплавком, поднимает иглу, которая закрывает канал поступления топлива в поплавковую камеру. В настоящее время большинство регуляторов является регуляторами непрямого (косвенного) действия, которые обеспечивают более высокую точность регулирования.

Кроме одиночных систем регулирования с одним объектом и одним регулятором существуют связанные системы регулирования, в которых в единый комплекс связаны несколько регуляторов на одном объекте или несколько регуляторов и несколько объектов с перекрестными связями между ними.

Управление - более общий термин, чем регулирование, стабилизация, слежение, ориентация, наведение. Система автоматического управления (САУ) может решить любую из этих задач, но может решать совокупность такого рода задач и иметь дополнительные функции

Каждая система состоит из целого ряда блоков или звеньев, определенным образом соединенных друг с другом. Каждое отдельно взятое звено имеет вход и выход в соответствии со стрелками (см. рис.1.1.1 – рис.1.1.6), обозначающими воздействие или передачу информации с одного звена на другое. В общем случае звено может иметь несколько входов и выходов. Входная (х ₁) и выходная (х ₂) величины (рис.1.1.6) могут иметь различную физическую природу.

В процессе работы х ₁ и х ₂ изменяются во времени. Динамика процесса преобразования х ₁ (t) в х ₂ (t) в звене описывается некоторым уравнением (или экспериментально снятой характеристикой). Совокупности уравнений и характеристик всех звеньев описывают динамику процессов управления или регулирования в системе в целом.

Основные признаки деления автоматических систем на классы по характеру внутренних динамических процессов:

1. Непрерывность или дискретность (прерывистость) динамических процессов во времени. По этому признаку различают:

Системы непрерывного действия. В каждом из её звеньев непрерывному изменению во времени входной величины соответствует непрерывное изменение выходной величины (системы рис.1.2.4 и рис.1.2.7).

Системы импульсные (дискретные). Хотя бы в одном её звене импульсной системы при непрерывном изменении входной величины выходная величина изменяется не непрерывно, а имеет вид отдельных импульсов. В частности, если в контур управления включено цифровое вычислительное устройство, то импульсная система называется дискретной, или цифровой.

2. Линейность или нелинейность уравнений, описывающих динамику процессов регулирования. По этому признаку различают:

Линейные системы, описываемые линейными уравнениями и имеющими линейные статические характеристики.

Нелинейные системы, описываемые нелинейными уравнениями и (или) имеющие в своем составе звенья с нелинейными статическими характеристиками.

Основные типы статических характеристик нелинейных звеньев приведены на рис.1.4.1.

Релейные системы (частный случай нелинейных систем). Хотя бы в одном её звене при непрерывном изменении входной величины выходная величина в некоторых точках процесса, зависящих от значения входной величины, изменяется скачком. Такое звено называется релейным звеном.

Основные типы статических характеристик релейных звеньев приведены на рис. 1.4.2.

Классификация по виду уравнений динамики совпадает с классификацией дифференциальных и разностных уравнений.

Линейная система. Динамика всех звеньев системы вполне описывается линейными уравнениями (алгебраическими, дифференциальными или разностными). Статистические характеристики всех звеньев обязательно линейны.

Обыкновенная линейная система. Динамика всех звеньев системы описывается обыкновенными линейными дифференциальными уравнениями (и линейными алгебраическими) с постоянными коэффициентами.

Линейная система с переменными параметрами. В уравнении динамики какого-либо звена линейной системы имеется хотя бы один или несколько переменных во времени коэффициентов.

Линейная система с распределенными параметрами. Какое-либо звено системы описывается линейными уравнениями в частных производных (длинная электрическая линия, трубопровод).

Линейная система с запаздыванием. Динамика хотя бы одного звена описывается линейными уравнениями с запаздывающим аргументом (измеритель толщины проката при смещении датчика относительно валков, линия передачи информации, линия задержки).

Нелинейная система. В случае нелинейной системы хотя бы в одном звене нарушается линейность статической характеристики или имеется любое другое нарушение линейности уравнений динамики. Все системы релейного действия нелинейные.

Дата добавления: 2014-01-07