10. Замкнутые и разомкнутые аср. Их преимущества и недостатки.

В системах компенсации выходная величина у не измеряется и управляющее воздействие и не зависит от него. Это системы с разомк­нутым контуром передачи информации, поскольку в них УУ воздей­ствует на ОУ и изменяет выходную величину, не получая информации о ней. Наличие неконтролируемых возмущений приводит к появлению ошибок.

Системы компенсации обладают относительно высоким быстродей­ствием. поскольку УУ вступает в действие непосредственно после поступления информации о возмущении, не дожидаясь пока это возмущение приведет к изме­нению регулируемой величины. Принцип управления по возмущению используется в системах автоматического контроля, сигнализации, блокировки, защиты, пуска и остановки.

В системах управления по отклонению ОУ имеет устройство для измерения управляемого параметра, т.е. информация с выхода ОУ подается на вход УУ. Такая связь называется обратной связью. Сис­тема управления, по отклонению является замк­нутой системой: информация с выхода ОУ поступает на вход УУ, а с выхода УУ на вход ОУ.

В технологических ОУ возму­щения приводят к относительно медленному изменению выход­ного параметра, поэтому замкнутые системы обладают меньшим быст­родействием, чем разомкнутые. Замкнутые системы склонны к коле­баниям, расчет и реализа­ция таких систем сложнее, чем разомкнутых.

Важнейшим преимуществом систем с обратной связью является их способность выполнять задачу регулирования без измерения возмуще­ний: УУ регистрирует сам факт появления ошибки, не интересуясь при­чинами ее возникновения, и предпринимает меры для устранения рас­согласования. Замкнутые системы управления имеют упрощенное математичес­кое описание.

Функциональная схема простейшей разомкнутой САР (системы дистанционного управления) показана на рисунке.

Рисунок - Функциональная схема дис­танционного управления

Командная информация или задание вводится с помощью задатчика (3). Изменение поло­жения задатчика промежуточным преобразователем (ПП) трансформи­руется в электрический или пневматический сигнал, который поступа­ет в исполнительное устройство (ИУ). В технологических аппаратах ИУ обычно состоит из регулирующего органа (РО) с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом — исполнительным механизмом (ИМ).

В рассмотренной схеме сигнал передается в одном направлении - от «3» к «ОУ», т. е. система является разомкнутой.

Функциональная схема замкнутой САУ, работающей по принципу отклонения, показана на рисунке. С помощью задатчика 3 регулируемого параметра с ПП (на схеме не выделен) формируется сигнал v, пропор­циональный заданному значению у. Если система управления предназ­начена для стабилизации технологического параметра, то v является постоянной величиной. В более общем случае у изменяется по прог­рамме в соответствии с алгоритмом функционирования ОУ. Текущее значение регулируемого параметра у измеряется при помощи соответ­ствующего измерительного преобразователя (датчика) ИП в тех же единицах, что и задающее воздействие v . В элементе сравнения, который обозначен кружком с секторами, определяется сигнал рассогласования е = v — у. Этот сигнал поступает в регулирующее (корректирующее) устройство РУ, которое совместно с ИУ осуществляет преобразование сигнала рассогласования е в управляющее воздействие. Если мощность выходного сигнала РУ недостаточна для уп­равления исполнительным меха­низмом, то в систему вводят дополнительный усилитель.

f

y

РО

РО

Поток

энергии

ИМ

ИП

у

З

PУ

e

Рисунок - Функциональная схема зам­кнутой САУ

Изменение величины регулирующего воздействия будет продол­жаться до тех пор, пока исполнительный механизм не переставит регу­лирующий орган в такое положение, при котором реальное значение регулируемого параметра увеличится (или уменьшится) до величины, определенной алгоритмом функционирования объекта.

Совокупность всех элементов системы, кроме объекта управления, образует УУ (или регулятор УР). УУ изменяет состояние объекта управления путем воздействия на его исполнительный механизм (ИМ) и управляющий (регулирующий) орган (РО).

В некоторых управляющих устройствах отдельные из указанных элементов могут отсутствовать или функции нескольких из них может выполнить одно техническое устройство.