Тема 1.3: «загальні відомості про системи автоматики і способах управління»

Принциповою особливістю всіх систем автоматики є наявність мети їх функціонування.

Так, система кондиціонування повітря має мету підтримувати його температуру, вогкість і газовий склад повітря в шахті можуть змінюватися залежно від режиму роботи системи вентиляції. Другою визначальною особливістю систем автоматики є їх здатність змінювати свій стан під впливом різних управляючих дій. Наприклад, температура і газовий склад повітря у виробничому приміщенні можуть змінюватися залежно від режиму роботи системи вентиляції.

Зміна стану системи автоматики може бути викликане як зовнішніми діями, так і процесами, що протікають усередині системи. Зовнішні дії, які істотно впливають на стан системи, називають вхідними діями.

Складові частини системи, до яких прикладені ці дії, називають входами системи.

Розрізняють вхідні дії двох класів:

Управляючі дії - вхідні величини, значення яких можуть змінюватися під впливом управляючого пристрою для досягнення мети функціонування;

Обурюючи дії - істотні вхідні дії решти, значення яких не залежать від роботи управляючого пристрою.

Зовнішні дії на систему управління, що містять вказівки щодо необхідного характеру протікання керованого процесу, називаються задаючими діями.

Загальне поняття "управління" можна визначити таким чином.

Управління - це є дії на об'єкт, вибраного з безлічі можливих дій, на підставі наявної інформації, і сприяючого досягненню мети функціонування цього об'єкту.

Для формування сигналу управління управляюча система може мати в своєму розпорядженні інформацію трьох видів: про задаючи дії, про обурюючи дії; про стан об'єкту управління.

Основним принципом класифікації методів управління, і отже, систем управління служить вид інформації, використовуваний при формуванні управляючих сигналів.

Залежно від того, використовується інформація про стан об'єкту управління чи ні, розрізняють замкнуті і розімкнені системи.

Розімкненою називається система, в якій для формування управляючих дій не використовується інформація про дійсні значення керованих величин, що приймаються ними в процесі управління.

Замкнутою називається система управління, в якій для формування управляючих дій використовується інформація про дійсні значення управляючих величин системи, що змінюються в процесі управління.

Залежно від інформації в розімкнених системах інформації розрізняють три способи управління:

- управління по задаючих діях, або програмне управління;

- управління по обурюючих діях, або компенсація обурень;

- управління одночасне по задаючих і обурюючих діях.

Програмне управління засноване на пропозиції, що існує відома залежність керованої величини від задаючої дії.

Управління по обурюючих діях полягає у тому, що задаюча дія є величиною постійною, а управляюча дія змінюється тільки на підставі інформації про обурення.

Управління по задаючих і обурюючих діях є об'єднанням двох попередніх методів, тобто для зміни управляючих дій використовується як інформація про задаючі дії, так і результати вимірювання основних обурюючих дій, вплив яких на керовані величини бажано компенсувати.

Зворотним зв'язком називають зв'язок між виходом і входом того ж самого елементу або системи.

Позитивною називається зворотний зв'язок, що підсилює вплив вхідної дії на вихідну величину елементу або системи;

негативної - зворотний зв'язок, що ослабляє цей вплив.

Системи, що використовують для формування управляючих дій інформацію, як про стан системи, так і про обурюючи дії, називаються комбінованими системами управління (рис. 1,б).