Principiile de management

Teoria de control automat

1. Concepte generale

Gestionarea orice obiect (vor fi notate DU Entitatea de management) are un impact asupra acestuia, în scopul de a realiza condițiile sau procesele necesare. Deoarece sistemul de operare poate servi ca avionul, mașina, motorul etc. sub rezerva controlului prin mijloace tehnice, fără intervenție umană se numește control automat. Set de OS și comenzi automate se numește un sistem de control automat (ACS).

Sarcina principală a controlului automat este de a menține o anumită lege de modificare a uneia sau a mai multor mărimi fizice care caracterizează procesele care au loc în OC, fără intervenția directă a omului. Aceste valori sunt numite variabile controlate. În cazul în care op-AMP este considerat un cuptor de coacere, variabila controlata este temperatura, care trebuie schimbate pentru un anumit program, în conformitate cu cerințele de proces.

2. Principiile fundamentale ale managementului

Acceptată distinge trei principii fundamentale de management: principiul de control în buclă deschisă, principiul compensării, principiul feedback-ului.

2.1. Controlul deschide Principiu

Luați în considerare ACS cuptor de coacere (Fig.1). diagrama schematică prezentând acțiunea principiu care specifică constând din SAU dispozitive tehnice specifice. diagrame schematice pot fi electrice, hidraulice etc. cinematic

Tehnologia de coacere necesită modificări ale temperaturii în cuptor pentru un anumit program, în cazul particular necesară pentru a menține o temperatură constantă. Pentru aceasta avem nevoie de un reostat pentru a reglementa tensiunea pe NE elementului de încălzire. Această parte a sistemului de operare, prin care parametrii procesului controlat poate fi numit pentru a schimba autoritatea de control al obiectului (RO). Acest lucru poate fi un rezistor, o supapă, amortizor, etc.

O parte a sistemului de operare, care transformă variabila manipulata în mărime proporțională cu acesta, este convenabil pentru utilizare în ACS, numit element de senzor (SE). Cantitatea fizică de ieșire ChE numit opamp valoare de ieșire. De obicei, acest semnal electric (curent, tensiune) sau mișcarea mecanică. O SE poate fi folosit ca un termocuplu, tahometre, pârghii, poduri electrice, senzori de presiune, încordare, poziție, etc. In acest caz, un termocuplu, care este format la tensiunea de ieșire proporțională cu temperatura în cuptor, furnizat dispozitivul de măsurare pentru monitorizarea SP. Fizică de intrare cantitate la organul de control al sistemului de operare numit opamp valoare de intrare.

vozdeystvieu Control (t) - este impactul aplicat SV obiectului, în scopul de a menține valorile dorite ale cantității controlate. Este format de unitatea de control (CU). Nucleul CU este dispozitivul de acționare. ca și ale căror motoare electrice sau cu piston pot fi utilizate, membrane, electromagneți, etc.

Un driver de dispozitiv (memorie) este un dispozitiv care specifică programul modifică acțiunea de control, adică, generează un signalu predeterminat de (t). In cel mai simplu caz u (t) = const. Memoria poate fi configurat ca un singur dispozitiv, care urmează să fie încorporat în CU sau absent. Mecanismul de camă poate acționa ca o memorie, bandă, un profil de ceas cu pendul definind etc. Rolul CU și memoria poate executa oameni. Cu toate acestea, nu este tunuri autopropulsate. În acest exemplu, W este un mecanism cu came care deplasează motor reostat conform unui program care este dat de profil de came.

Examinarea ACS poate fi prezentat ca o schemă funcțională. elementele care sunt numite unități funcționale. Aceste unități sunt reprezentate prin dreptunghiuri în care valoarea de intrare funcție este scris pentru conversia de ieșire (figura 2). Aceste valori pot fi identice sau diferite natură, cum ar fi de intrare și de ieșire de tensiune, sau tensiunea la viteza de intrare și ieșire mișcarea mecanică, etc.

Magnitudinea f (t). livrat la a doua unitate de intrare, numit perturbație. Aceasta reflectă influența asupra valorii de ieșire y (t) schimbările de mediu, sarcina, etc.

În general, unitatea funcțională poate avea mai multe intrări și ieșiri (Figura 3). Aici, u 1, u n u 2. - intrare (control) feedback-ul; f 1, f f m 2. - influențe perturbând; y 1, y 2. y k - variabile de ieșire.

Principiul unităților funcționale pot fi diferite, astfel încât o diagramă funcțională oferă o idee despre principiul acțiunii specifice SAU, și prezintă doar o cale și metodele de prelucrare și de conversie a semnalelor. Semnal - este conceptul de informație, care corespunde conceptului de cantități fizice. Traseul acestuia indică direcția segmentelor (Figura 4). semnal de puncte de ramificare sunt numite noduri. Semnalul este determinat numai prin schimbarea formei cantității fizice, nu are nici masa, nici de energie și, prin urmare, nodurile nu este divizat, și toate căile de nod sunt semnale identice egal cu semnalul de intrare la nodul. Însumare a semnalelor este efectuată în sumatorului. Scadere - un dispozitiv de comparare.

Examinarea ACS coacere a cuptorului se poate descrie o diagramă funcțională (Fig.5). În această schemă, principiul controlului deschis. esența, care este faptul că programul de control este de memorie greu codificate; Conducerea nu ia în considerare efectul perturbațiilor asupra parametrilor de proces. Exemple de sisteme care funcționează pe principiul guvernării deschise, sunt ceasul, casetofon, computer, etc.

2.2. principiul compensării

Dacă factor perturbator denaturează o valoare de ieșire la limite inacceptabile, principiul de compensare este utilizat (Fig.6 CG - dispozitiv de corectare).

Să y - valoarea cantității de ieșire, care este necesară pentru a furniza în cadrul programului. De fapt, datorită ieșirii perturbării f y valoarea înregistrată. Valoarea e = y - y numită abaterea de la valoarea dorită. Dacă cumva reușesc să măsoare magnitudinea f. este posibil să se adapteze acțiunea de control de intrare u op-AMP, rezumând CU semnal cu măsuri corective proporționale perturbațiilor f și compensarea influenței sale.

Exemple de sisteme de compensare: bimetal ceas pendul, masina de lichidare de compensare DC, etc. Figura 6 în circuitul NE merită termistorul Rt. valoarea care variază în funcție de fluctuațiile de temperatura mediului ambiant, reglarea tensiunii de pe NES.

Avantajul principiul compensării. răspuns rapid la perturbație. Este mai precis decât principiul guvernării deschise. Neajuns. incapacitatea de a ține cont, în acest fel toate perturbări posibile.

2.3. Principiul feedback-ului

Principiul de feedback Cele mai frecvente în domeniu, a primit (Figura 7). Aici, variabila manipulată este ajustată în funcție de valoarea de ieșire y (t). Și nu contează ce perturbațiile care acționează asupra OU. Dacă valoarea lui y (t) se abate de dorit, ajustarea semnalului este u (t) pentru a reduce această abatere. conexiune de ieșire OC cu intrarea principală se numește feedback-ul (OS).

În cazul particular (Figura 8) generează memorie valoarea necesară a cantității de ieșire y (t). care este comparat cu valoarea reală la ieșirea ACS y (t). Abaterea e = ieșire y -y de comparator este de intrare la controlerul R, combinand W, RO, e 0. ChE.Esli regulatorul generează variabila manipulată u (t). acționând atât timp cât asigură egalitatea e = 0. și y = y o. Având în vedere că diferența este furnizată la semnalele controler, astfel feedback-ul este numit negativ. Spre deosebire de feedback pozitiv. când se adaugă semnalele.

Un astfel de control în funcția de deformare este numita reglare. și saun similar numit sistem automat de control (ACS). Astfel, în Figura 9 este o diagramă simplificată a SAR a cuptorului de coacere. Memorie efectuează o tensiune Uzului rol potențiometru, care este comparată cu tensiunea la terminalul utilizator UT termocuplu. Diferența lor U este alimentat printr-un amplificator la un ID de execuție a motorului printr-o cutie de viteze de reglare poziție rheostat NE în circuitul motorului. Prezența amplificatorului indică faptul că PAC este un sistem de control indirect. ca funcțiile de gestionare a energiei preluate din surse externe de putere, spre deosebire de reglementarea directă. în care energia este luată direct din sistemul de operare, cum ar fi un nivel al apei SAR în rezervor (fig.10).

Un dezavantaj al principiului feedback-ul este inerția sistemului. Prin urmare, de multe ori folosesc o combinație a acestui principiu cu principiul compensării. care vă permite să combinați avantajele ambelor principii: capacitatea de reacție la compensarea perturbare și principiul preciziei de control, indiferent de natura principiului perturbațiilor de feedback.

întrebări de testare

1. Ceea ce se numește managementul?
2. Ceea ce se numește control automat?
3. Ceea ce se numește un sistem de control automat?
4. Care este principala sarcină a control automat?
5. Ceea ce se numește obiectul controlului?
6. Ceea ce se numește variabila controlată?
7. Ceea ce se numește organul de conducere?
8. Ceea ce se numește senzorul?
9. Ce este de intrare și de ieșire valorile?
10. Ceea ce se numește variabila manipulat?
11. Ceea ce se numește tulburare?
12. Ceea ce se numește abaterea de la valoarea dorită?
13. Ceea ce se numește un dispozitiv de control?
14. Ceea ce se numește driver de dispozitiv?
15. Ceea ce se numește o schemă funcțională și ce constă?
16. În contrast decât semnalul de la cantitatea fizică?
17. Care este principiul de gestionare a deschis?
18. Care este principiul de compensare?
19. Care este principiul feedback-ul?
20. Enumerați avantajele și dezavantajele principiilor de management?
21. Ce este un management de caz privat numit de regulament?
22. Care este diferența dintre sistemele directe și indirecte de control?

Știri
Cavalerii Teoria eter