1.4 Комбинированный принцип управления

Комбинированный принцип управления - когда одновременно используются принцип обратной связи и принцип управления по основным возмущениям.

Рис. 8

1. задатчик

2. УУ

3. устройство для измерения основных возмущений

4. устройство для измерения выходных координат объекта

Управляющее воздействие формируется и в функции основных воздействий и в функции фактических значений выходных координат объекта.

Канал компенсации основных возмущений обеспечивает быстроту реакции УУ на эти основные возмущения.

Канал обратной связи обеспечивает быстроту реакции УУ на другие неконтролируемые возмущения, а также снижает влияние погрешностей реализации канала компенсации.

Тема 2 Основные виды алгоритма функционирования

2.1 Стабилизация

– система, обеспечивающая const значение выходных величин объекта, называется системами стабилизации

Недостаток таких систем:

Если в таких системах используется статический регулятор

( u= где - коэффициент передачи регулятора, ), то неизбежна установившаяся ошибка регулирования.

- описываются статические свойства объекта

- коэффициенты

Фактическое значение xпри одном и том же значении задания x^з зависит от величины воздействия z(нагрузки).

Чем больше z, тем меньше x,при одном и том же x^з .

Регулирование, при котором установившееся значение выходной величины объекта при одном и том же задании x^з зависит от величины нагрузки z, называется статическим регулированием.

В данном случае если z=0, то установившаяся ошибка регулирования. В статических системах всегда есть ошибка регулирования.

При наличии автоматического регулятора ошибка регулирования, обусловленная возмущением z, равна

Если бы регулятора не было, то отклонение x, вызванное возмущением z, было бы равно

Поскольку , следовательно, регулятор уменьшает отклонение выходной величины объекта, обусловленного возмущением z, но не устраняет это отклонение полностью, т.к. .

В некоторых случаях статическая ошибка недопустима, тогда переходят к астатическому регулированию, при котором регулируемая величина в установившемся режиме принимает точно требуемое значение независимо от величины возмущающего фактора.

Прямая – характеристика астатического регулирования, т.е. Xне зависит от Z.

Xможет находится в любой точке заштрихованной зоны.Это обуславливается погрешностями конструирования управляющих устройств, но никак не связанно с величиной нагрузкиZ.

Пример астатического регулятора:

–регулятор астатической системы регулирования

, =>, если ∆x=0, то управляющее воздействие будет изменяться до этих пор (∆x=0).

Достоинства и недостатки статического и астатическогорегулирования:

— статические регуляторы обладают статической ошибкой;

— астатические регуляторы статической ошибки не имеют, но они более инерционны, сложны конструктивно и более дороги.

2.2 Программное регулирование

Различают системы с временной и пространственной программами.

– функция времени.

Системыс временной программой применяются для управления температурой в печах накаливания, т.к. температура в печи должна меняться во времени в процессе термообработки.

Системы программного управления могут применяться для регулирования температуры воздуха в помещении в ночное время. Известно, что в жилых зданиях некоторое понижение температуры воздуха положительно сказывается на самочувствии людей. В общественных зданиях внутреннюю температуру выгодно снижать в ночное время примерно до 12 ^◦С.

Системы с пространственной программой используются для управления металлообрабатывающими станками. В этом случае x является функцией пространственных координат.

1. – УУ (управляющее устройство)

2 – ОУ (объект управления – металлообрабатывающий станок)

3 – шаблон (задатчик) – задает программу пространственной обработки (заготовки)

П – копировальный палец

Д_х – двигатели, которые перемещают и копировальный палец П и рабочий инструмент по координате x

Д_у - двигатели, которые перемещают рабочий инструмент по координате y

Электропривод отрабатывает пространственные программы.

Сигнал поступает наД_х и Д_у