4. Одноконтурні та багатоконтурні системи
Одноконтурна
система (рис.4.1) є найбільш простим та
самим розповсюдженим типом систем, які
забезпечують управління вихідною
величиною об’єкта управління, тобто
вирішення простих задач стабілізації
та слідкування. До складу пристрою
управління одноконтурної системи
автоматичного управління входить
задаючий блок ЗБ та регулятор вихідної
величини Р. ЗВ – блок зовнішніх впливів.
Задача системи полягає в мінімізації
відхилення
,
чому перешкоджає збурення
та ненульове початкове розузгодження
.
Задача вирішується за допомогою
регулятора виходу.
Рис.4.1. Одноконтурна система
Замкнута система називається одноконтурною, якщо при її розмиканні в будь-якій точці замкнутого контуру отримаємо коло без паралельних та зворотніх з’єднань.
Замкнута система називається багатоконтурною, якщо при її розмиканні в будь-якій точці замкнутого контуру отримаємо коло, в якому наявні паралельні або зворотні з’єднання.
Багатоконтурна система не має перехресних зв’язків, якщо будь-які два контури, утворені паралельними або зворотніми з’єднаннями, не мають спільних ділянок, або якщо якісь два контури мають спільну ділянку, то один з них знаходиться всередині другого.
Багатоконтурна система має перехресні зв’язки, якщо вона містить два контури, які мають спільну ділянку, і при цьому жоден з них не розміщується всередині другого.
Одноконтурні системи регулювання використовують зазвичай для регулювання одного параметру технологічного процесу а також для стабілізації певного параметру.
Більшість об’єктів хімічної технології характеризуються значними збуреннями та наявністю запізнення. Використання одноконтурних систем при автоматизації таких об’єктів не дозволяє забезпечити високих показників якості регулювання, тому для підвищення якості регулювання таких об’єктів використовують більш складні системи регулювання. Зокрема до таких систем відносяться й багатоконтурні системи автоматичного регування. До багатоконтурних систем відносяться каскадні системи, системи комбінованого регулювання, каскадно-комбіновані системи, системи співвідношення потоків та ін.
Комбіноване управління
Під комбінованим управлінням розуміють такий метод побудови замкнутих систем автоматичного управління, коли разом з управлінням за відхиленням чи за похибкою, використовують управління за задаючою чи збурюючою дією. Таким чином в системі комбінованого управління здійснюється вплив на об’єкт по двох каналах: розімкнутому та замкнутому. За допомогою розімкнутого каналу забезпечується швидкий вплив на об’єкт ще до відхилення регульованої величини, а за допомогою замкнутого контуру зворотнього зв’язку здійснюється якісне підтримання регульованої величини на заданому рівні шляхом поточного контролю похибки регулювання. Структурна схема комбінованої системи управління представлена на рис. 4.2
Рис. 4.2. Структурна схема комбінованої системи управління:
ОР- об’єкт регулювання; ИП, ИПв - вимірювальні перетворювачі; АР – автоматичний регулятор; АРв – автоматичний регулятор за збуренням: ИУ – виконавчий механізм
Впровадження коректуючого імпульсу за найсильнішим збуренням уможливлює істотне зниження динамічної помилки регулювання за умови правильного вибору та розрахунку динамічного пристрою, який формує закон зміни цього впливу.
Основою розрахунку подібних систем є принцип інваріантності.