2.4. Функціональна структура замкненої аср

На рис. 2.8 приведена більш детальна функціональна структура замкненої АСР з відхилення.

Вимірювальний елемент ВЕ, який утворює ланцюг зворотного зв’язку, вимірює значення регульованої змінної Х_вих в об’єкті регулювання (ОР) або управління (ОУ), і перетворює значення Х_вих на еквівалентний сигнал Х_п іншої фізичної природи, який надходить на елемент порівняння ЕП. За допомогою задавача встановлюється рівень сигналу Х_зад пропорційний необхідному (заданому) значенню регульованої змінної Х_вих. Сигнал Х_зад за звичаєм позначають як Х_вх і він є вхідним сигналом системи.

У елементі порівняння ЕП (алгебраїчному суматорі) задане значення Х_вх порівнюються із сигналом Х_вих і сигнал непогодження (відхилення) Δх = Х_вх - Х_вих подається на вхід упраляючого елементу УЕ автоматичного регулятора (АР), який формує сигнал управління (регулюючу дію).

Залежність зміни регулюючої дії (сигналу управління ) Ур від велични

непогодження Δх і від часу (t) називається законом регулювання Ур=f( Δх,t).

Рис. 2.8. Функціональна структура замкненої АСР

Виконавчий механізм ВМ перетворює сигнал управління на переміщення регулювального органу РО, який безпосередньо змінює витрату або речовини, або енергії в об’єкт управління.

Таким чином об’єкт регулювання ОР з’єднується з входом регулятора за допомогою вимірювального елементу ВЕ, а з виходом регулятора через регулювальний орган РО. Вихідним сигналом АСР є поточне (плинне) значення регульованої змінної Х_вих.

Найбільшою мірою якість регулювання в такій системі залежить як від властивостей об’єкту, так і від властивостей регулятора. В залежності від конструкції АСР в її склад можуть додатково вводитись різноманітні перетворювачі, наприклад, сигнал на вхід АР може надходити із вторинного приладу ВП. Але ці особливості не впливають на характер процесу регулювання. [8, c.: 82…87 ]

Контрольні питання до розділу 2

1. Наведіть та поясніть узагальнену структурну схему АСР.

2. Проведіть класифікацію АСР.

3. Основні принципи побудови АСР.

4. Наведіть структурну схему АСР з відхилення.

Розділ 3 об’єкти управління (регулювання)

3.1. Параметрична схема

Об’єкти управління (ОУ) та об’єкти регулювання (ОР) відзначаються

великою різноманітністю і їх розрізняють: 1) за фізико-хімічною природою

процесів, які в них відбуваються; 2) за принципом дії; 3) за конструкцією

обладнання та іншими факторами.

Це можуть бути, наприклад, теплові апарати, випарники, холодильні камери, в яких як правило регулюється температура або тиск, або гідравлічні об’єкти, де необхідно підтримувати постійним рівень, витрати або концентрацію. Незважаючи на велику різноманітність ОУ (ОР) суть процесу управління ними з математичної точки зору є однаковим.

Для прийняття найбільш раціональних (оптимальних) рішень на управління

будь-яким об’єктом задача управління ним формалізується, тобто, описується математичними залежностями.

Рис.3.1. Параметрична схема ОУ

Для отримання необхідних математичних залежностей будь-який процес може бути зображений у вигляді параметричної схеми (рис. 3.1), на якій виділяються основні групи параметрів, що характеризують стан процесу в будь-який момент часу.

Параметрична схема має вигляд квадрату, на сторонах якого зображують: з правої сторони X_{і …} X_n - вихідні регульовані змінні (параметри), що характеризують стан процесу, в якому він знаходиться під дією сумарної дії вхідних керуючих (ліва сторона) У …У та збурюючих Z …Z (верхня сторона) параметрів. Регульовані змінні X_і – X_n ще називають параметрами стану, а знизу знаходяться параметри спостереження (U₁…U_і ). Дія на процес збурюючих параметрів, як правило, є випадковою. Крім цього в середині квадрату лініями із стрілочками показують вплив кожного із керуючих та збурюючих параметрів на кожну із регульованих змінних.