Билет 10
Классификация принципов регулирования. Регулирование по отклонению.
Существуют 2 основных принципа регулирования:
● по возмущению (нагрузке);
● по отклонению (ошибке).
Регулирование по возмущению (принцип Понсале) состоит в том, что для компенсации влияния возмущения на объект регулирования измеряют величину этого возмущения и осуществляют регулирующее воздействие, обеспечивающее требуемое изменение регулируемого параметра.
Принцип регулирования по отклонению состоит в том, что определяется отклонение х(t) регулируемого параметра g(t) от его заданного значения y(t) и в зависимости от величины отклонения формируется регулирующее воздействие, сводящее отклонение х(t) к нулю.
Особенность данного принципа состоит в том, что регулятор оказывает воздействие на объект регулирования при отклонении регулируемой величины от заданного значения, независимо от причин этого отклонения.
Регулирование по отклонению или ошибке – основной принцип построения систем автоматического регулирования. Преимущества таких САР объясняются, в первую очередь, наличием обратной связи, т.е., передачей сигнала от датчика регулируемого параметра на регулятор, который формирует регулирующее воздействие на объект регулирования с учетом отклонения текущего значения регулируемого параметра от заданного.
Главными недостатками систем с обратной связью являются принципиальное наличие ошибки регулирования и склонность к колебаниям. Несмотря на это, системы с обратной связью широко распространены в природе и технике.
В системах, регулируемых по принципу отклонения для формирования регулирующих воздействий необходимо наличие рассогласования. Само по себе это является недостатком, так как именно рассогласование подлежит устранению регулятором. Вместе с тем такие системы получили широкое практическое распространение, поскольку регулирующее воздействие в них осуществляется независимо от количества, вида и места приложения возмущающих воздействий.
Всего одним регулирующим воздействием часто достигается компенсация нескольких возмущений.
Каждый из рассмотренных двух принципов регулирования: по возмущению и отклонению имеет свои преимущества и недостатки.
Интегрированные системы управления.
Современные презентация, доклад, конференция подразумевают использование множества сложных технических устройств: компьютеров, видеомагнитофонов, источников звука и света. Управляют всем этим оборудованием обычно с помощью штатных пультов дистанционного управления (ДУ). Однако манипуляции с большим количеством разнообразных пультов не только затруднительны, но иногда вообще невозможны - если оборудование находится вне поля зрения выступающего или размещено в непроницаемом для инфракрасных лучей боксе. Использование единого обучаемого инфракрасного пульта ДУ решает проблему только отчасти.
Идеальным решением в данном случае является использование интегрированной системы управления, которая дает возможность контролировать все устройства с помощью сенсорных панелей управления посредством дружественного интерфейса. С управлением такой системой легко справится даже неискушенный пользователь.
Чаще всего в интегрированных системах управления задаются такие сценарии управления, когда при нажатии всего одной кнопки на панели или пульте происходит целый ряд управляющих действий. Так, при нажатии на кнопку "Презентация с использованием видеомагнитофона" одновременно происходит следующее: опускается экран с электроприводом, закрываются жалюзи на окнах, выключается свет в зоне размещения экрана и включается подсветка рабочего места докладчика, включается питание мультимедиа-проектора и видеомагнитофона, вход проектора переключается на видеоисточник, активизируется режим воспроизведения в видеомагнитофоне.
Можно запрограммировать систему на автоматический режим управления, то есть, привязать команды управления к сигналам от таймера или любых других датчиков (движения, температуры, уровня освещенности). Автоматизация с помощью интегрированных систем управления создает все условия для комфортной работы, позволяет сократить расходы на электроэнергию, повысить уровень безопасности сотрудников и посетителей компании. Посредством сенсорных или кнопочных пультов дистанционного управления, а также с помощью компьютеров можно управлять фактически любыми приборами: аудио- и видеотехникой, светильниками, кондиционерами, охранной системой и т.д.
Любая интегрированная система управления имеет модульный принцип построения. Из модулей, как из кубиков, строится конечная схема решения конкретной задачи. Сегодня на рынке представлено множество интегрированных систем управления - от элементарных, ориентированных на домашнее применение, до очень сложных, которые могут контролировать целые объекты, начиная от отдельно стоящего офиса и заканчивая комплексом производственных зданий. Соответственно интегрированные системы управления различаются по степени надежности. В условиях растущих требований к производительности интегрированных систем управления компании AMX и CRESTRON разработали принципиально новый модельный ряд центральных контроллеров с расширенными сетевыми возможностями. Такие контроллеры обеспечивает качественно новый уровень интеграции систем управления с компьютерными сетями. Сегодня появилась возможность управлять оборудованием через компьютерные сети посредством WEB-интерфейса (технология e-controls у Crestron и Netlinx - у AMX)..
В составе любой интегрированной системы управления можно выделить следующие основные элементы: сенсорные панели, пульты управления, центральные контроллеры и интерфейсы.
Сенсорные панели и пульты управления Обычно панель представляет собой сенсорную жидкокристаллическую матрицу с удобным и понятным пользовательским интерфейсом в виде нарисованных кнопок. Интерфейс на таких панелях программируется (рисуется) индивидуально для каждой конкретной задачи управления и хранится в виде графического изображения в энергонезависимой памяти панели.
Сенсорные жидкокристаллические панели представлены широким набором моделей - настольных, настенных, встраиваемых в стандартную рэковую стойку, проводных и беспроводных, цветных и черно-белых, с возможностью вывода видео- и компьютерного сигнала в отдельном вспомогательном окне поверх интерфейса управления.
Беспроводная панель управления связана с остальными устройствами системы по высокочастотному радиоканалу, соответственно обладает мобильностью и не требует для работы прямой видимости. Проводные панели имеют, как правило, более высокую скорость обмена информацией и не подвержены воздействию помех.
B состав системы может входить произвольное число управляющих панелей и пультов, в каждой (каждом) из которых запрограммирован свой специфический интерфейс управления. Для решения локальных задач (например, управления только светом в отдельном помещении) и обеспечения большей гибкости системы в произвольных местах могут быть размещены упрощенные пульты управления в виде кнопочных настенных панелей или гибко программируемых беспроводныхпультов. В дополнение к описанным способам управления существует мониторинг и передача команд по телефонным сетям, как проводным, так и беспроводным, с помощью телефона с тоновым набором.
Центральные контроллеры (ЦК) Любая система управления состоит, по крайней мере, из одного ЦК, они обычно скрыты от глаз пользователя. Выступая в роли центрального узла системы, контроллер обеспечивает прием команд от пользователя и их передачу к объектам управления. Взаимодействие с каждым устройством происходит по алгоритмам, описанным в программе управления. Программа загружается и хранится в энергонезависимой памяти центрального контроллера. ЦК имеет широкие возможности по наращиванию системы, в том числе, и поэтапному.
Можно выделить два типа конструкций ЦК. Первый тип: контроллер имеет некоторый фиксированный набор портов управления оборудованием и специализированную цифровую шину, к которой подключаются дополнительные модули расширения. Второй тип: контроллер представляет собой базовое шасси, в которое устанавливается требуемое количество плат расширения определенного типа.
При построении системы широко используются различные датчики для передачи информации о состоянии управляемого устройства в ЦК. Давая очередную команду прибору, программа управления учитывает эти данные.
Интерфейсы Это устройства связи с объектами управления. В зависимости от того, каким образом принимает команды конкретный прибор, контроллер связывается с ним с помощью различных интерфейсов. Это может быть ИК-канал (при этом сам ИК-излучатель, чаще всего, находится в непосредственной близости от управляемого им устройства - таким образом снимаются практически все ограничения по размещению управляемого устройства, оно может находиться и за пределами прямой видимости от операторского места), проводной интерфейс RS-232 или просто шлейф, реагирующий на замыкание контактов.
Если исполнительное устройство имеет собственный фирменный интерфейс управления, применяется преобразователь интерфейсов, включаемый между контроллером интегрированной системы управления и этим устройством.
В состав системы могут входить и другие вспомогательные элементы, например диммерные модули для управления освещением, а также специфические соединительные кабели.