Лекции по мед приборам / Лекции-поверка 2007 / Поверка и безопасность / ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА В АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА В АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ill ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Автоматические системы создаются и действуют на основе теории автоматического управления. Автоматиче­ской системой называется комплекс устройств и меха­низмов, функционально объединенных для выполнения какого-либо конкретного вида работы без непосред­ственного участия человека. К таким видам работы относятся изготовление промышленной продукции (об­работка деталей, контроль качества, автоматическое поддержание на заданном уровне технологических пара­метров и т.д.), управление движущимися объектами (кораблями, самолетами), автоматизированный учет, автоматизация различных, услуг населению и т. д. Авто­матические системы способны управлять различными удаленными объектами по заданной программе или при­спосабливаться к реальной обстановке, т. е. самонастраи­ваться в зависимости от условий окружающей среды. Они позволяют повысить производительность человече­ской деятельности не только в сфере материального производства, но и в других разнообразных непроизвод­ственных отраслях. Поэтому в решениях ЦК КПСС и Советского правительства уделяется большое внимание вопросам создания и непрерывного совершенствования автоматических систем.

Любая автоматическая система состоит из объекта регулирования (управления) О и регулятора Р (рис. 11.1). Объектом регулирования является совокупность машин, аппаратов, устройств, которые подвергаются управляющим и возмущающим воздействиям. Регулятор состоит из взаимодействующих устройств, вырабатыва­ющих целенаправленные управляющие воздействия X(t) в соответствии с алгоритмом — заданным законом уп­равления. Значения преобразованных в объекте величин называются выходными координатами Y(t).

В зависимости от вида используемой энергии авто­матические системы подразделяют на электрические, гидравлические, пневматические и механические. Чаще, однако, встречаются смешанные системы: электрогидравлические, электропневматические и т. д. Воздействия­ми называются сигналы в виде электрических напря­жения или тока, давления жидкости или газа в магист­ралях либо механические силы; воздействия могут быть гармоническими, ступенчатой и других форм. К воздей­ствиям относятся также виды влияния внешней среды: теплота, радиация, вихревые потоки и др., которые на­зываются возмущающими воздействиями [обозначенные

Рис. 11.1. Обобщенная структур­ная схема автоматической систе* мы.

стрелками z(i)\ в отличие от управляющих воздействий x(t).

Автоматические системы подразделяются по структуре, по наз­начению, по типу алгоритма и другим признакам. Выделим три важ­нейших класса систем: автоматические системы регулирования (АСР), автоматизированные системы управления (АСУ) и телемеха­нические системы: управления (ТУ), контроля (ТК) и связи (ТС).

Автоматические системы регулирования (АСР) раз­личаются по принципам управления на разомкнутые и замкнутые. В разомкнутых АСР объект регулирования отрабатывает управляющие воздействия регулятора без текущего сравнения выходных координат с входными. Возможные отклонения выходных координат от ожида­емых при этом в системе не учитываются. В замкнутых АСР имеется одна или несколько цепей обратной связи, обеспечивающих систематическое сравнение выходной и входных координат, и возможные ошибки регулирова­ния е (0 от возмущающих воздействий система устраня­ет. Системы, обладающие систематическими ошибками регулирования, называются статическими, а системы, в которых такие ошибки сводятся к нулю, — астатически­ми. АСР подразделяют на системы прямого и непрямого действия. В первых из них объект регулирования обла­дает малыми энергетическими показателями, и не тре­буется усиливать воздействия регулятора; в системах непрямого регулирования сигналы маломощных элемен­тов необходима усиливать, чтобы управлять объектом значительной мощности.