1. Какие величины характеризуют правильное протекание процесса в объекте?

Протекание всякого технологического процесса характеризуется совокупностью физико-химических величин – показателей процесса. Для правильного протекания процесса на некоторые из этих величин должны быть наложены определенные условия, например:

• сохранение постоянного значения;

• удержание в заданных пределах;

• изменение по заданному закону (изменение температуры закалочной печи при закалке изделий по заранее заданному графику).

2. Дать определение автоматического регулирования.

Автоматическим регулированием называется поддержание постоянной, удержание в заданном диапазоне или изменение по заданному закону некоторой величины, характеризующей процесс, осуществляемое при помощи измерения состояния объекта или действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

Под автоматическим управлением понимается автоматическое осуществление совокупности воздействий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с целью управления. Сравнивая определения управления и регулирования, можно заметить, что задачи регулирования входят в состав задач управления. Кроме того, задачи автоматического управления охватывают такие вопросы, как:

• адаптация (самонастройка системы управления в соответствии с изменением параметров объекта или внешних воздействий);

• формирование оптимальных управляющих воздействий;

• автоматический выбор наилучших режимов из нескольких возможных;

• ряд других задач, не входящих в круг задач автоматического регулирования.

3. Дайте определение понятий управление и регулирования процесса.

Совокупность операций, необходимых для пуска и остановки процесса, а также для поддержания или изменения в требуемом направлении величин, характеризующих процесс, называется управлением. Совокупность операций управления, которые относятся к поддержанию или изменению показателей процесса, представляют собой регулирование. Операции управления может осуществлять человек, тогда управление будет ручным. Если же управление осуществляется автоматическим устройством, то управление будет называться автоматическим управлением, а выполняющее его устройство – автоматическим управляющим устройством.

4. Приведите примеры объекта управления.

Рассмотрим в качестве примера объекта управления гидравлический резервуар.

Здесь приняты следующие обозначения:

Q — объем воды, притекающей в резервуар;

G — объем воды, вытекающей из резервуара;

H — уровень воды в резервуаре;

S — площадь поперечного сечения резервуара.

Поведение исследуемого объекта может быть описано следующим дифференциальным уравнением:

 (1.1)

В качестве управляющей величины можно рассматривать Q, а в качестве возмущения — G. Состояние объекта характеризуется величиной H, которая и является управляемой величиной. Рассматриваемый объект является односвязным, так как у него одна управляющая и одна управляемая величина. При кратковременном изменении величины Q объект перейдет в новое устойчивое состояние, характеризуемое новым значением величины H. Отсюда можно сделать вывод, что рассматриваемый объект нейтрален.