7. Структура типичной системы управления

Под структурой системы понимается организация системы из отдельных элементов с их взаимосвязями, которые определяются целями системы и распределением функций между ее элементами. Другими словами, это способ, которым части системы связаны между собой в одно целое и подчинены общей задаче.

8.Разомкнутые системы

Разомкнутые системы автоматического регулирования (САР) реагируют на изменения в системе без мониторинга выходных данных объекта. В них регулирующее воздействие применяется на входе объекта при определенных условиях, не учитывая выходные параметры. Регулятор получает информацию о значении одной из входных величин, часто выбирая ту, которая подвержена сильным возмущениям. Если есть различие между фактическим и номинальным значением этой величины, регулирование может быть направлено либо на нее саму, либо на связанную величину. Этот подход широко используется, например, в устройствах для приготовления смесей или сушки песка, где автоматика реагирует на изменения температуры и влажности.

Регулирование направлено на компенсацию возмущений, и предполагается, что регулятор поддерживает стабильность выходных параметров объекта. Разомкнутые системы могут быть предпочтительны в некоторых случаях, так как они могут предотвратить вредные последствия возмущений заранее. Однако следует использовать их осторожно, учитывая, что выходные параметры объекта могут зависеть от множества нестабильных входных факторов.

9.Замкнутые системы

В системе управления как правило необходимо определить:

• объект управления – техническое устройство или физический процесс, на поведение которого можно оказать какое-либо влияние.

• регулятор – это микропроцессорное устройство, которое действует на объект не напрямую, а через специальные механизмы - приводы, которые могут усиливать и преобразовывать сигнал управления (как электрический сигнал -> перемещение клапана)

Для того, чтобы электрический сигнал распознавал требуемые операции необходимы датчики.

Регулятор сравнивает задающий сигнал с сигналами обратной от связи и определяет рассогласование, т.е. разницу между заданным и фактическим состоянием.

• привод – устройство, которое усиливает управляющий сигнал (электрический) и преобразует его в конкретное действие (механическое)

• датчики – устройства, измеряющие физические параметры объекта или окружающей среды, преобразуя их в электрические сигналы для использования в системе управления.

• внешние возмущения – нежелательные воздействия из внешней среды, которые могут влиять на объект управления, но не являются его частью.

• шумы измерений – случайные колебания, добавляемые к измеренным сигналам датчиков, могут включать электромагнитные помехи.

10.Основные этапы процесса автоматического управления

Любой процесс управления (автоматического) состоит из следующих основных этапов (элементов):

• получение информации о задаче управления;

• получение информации о результате управления;

• анализ получаемой информации;

• выполнение решения (воздействие на объект управления).

Для реализации процесса управления система управления (СУ) должна иметь:

• источники информации о задаче управления;

• источники информации о результатах управления (различные датчики, измерительные устройства, детекторы и т.д.);

• устройства для анализа получаемой информации и выработки решения; исполнительные устройства, воздействующие на Объект Управления, содержащие: регулятор, двигатели, усилительно-преобразующие устройства и т.д.

Если система управления (СУ) содержит все перечисленные выше части, то она является замкнутой.

Автоматические системы управления подразделяются на 3 типа: системы автоматического управления (САУ); системы автоматического регулирования (САР);

следящие системы (СС).