20106

Типовая функциональная схема САР. Классификация САР. Стабилизирующие САР. Программные САР. Следящие САР

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

СУ2 дополнительное сравнивающее устройство предназначено для образования местной обратной связи в любом месте системы. КУ корректирующее устройство предназначено для улучшения качества показателей системы; они могут быть в виде местных обратных связей КУ1 параллельных подключений КУ2 последовательных включений КУ3. Классификация САР Все системы в автоматике делятся на адаптивные и неадаптивные. по принципу регулирования: на системы работающие по возмущению; на системы работающие по отклонению; системы использующие...

Русский

2013-07-25

106.5 KB

120 чел.

Типовая функциональная схема САР. Классификация САР. Стабилизирующие САР. Программные САР. Следящие САР.

Рисунок 1 –  Типовая функциональная схема САР

ЗУ – задающее устройство – предназначено для формирования задающего воздействия или алгоритма изменения выходной величины.

СУ1 – основное сравнивающее устройство – предназначено для формирования сигнала ошибки рассогласования путем сравнения задающего устройства с сигналом обратной связи.

СУ2 – дополнительное сравнивающее устройство – предназначено для образования местной обратной связи в любом месте системы.

ИУ – исполнительное устройство – предназначено для воздействия непосредственно на объект путем формирования регулирующего или управляющего воздействия.

ЧЭ – чувствительный элемент – предназначен для преобразования регулируемой величины в сигнал обратной связи, удобный для сравнения с заданным воздействием.

ПЭ – преобразовательный элемент – предназначен для преобразования физической природы, форма или уровня сигналов в различных местах схемы.

У – усилитель – предназначен для усиления сигнала ошибки рассогласования.

КУ – корректирующее устройство – предназначено для улучшения качества показателей системы; они могут быть в виде местных обратных связей (КУ1), параллельных подключений (КУ2), последовательных включений (КУ3).

С – сумматор.

Сравнивающее устройство – устройство, в котором сравниваются два одинаковых по физической природе сигнала. Это простейшее устройство, в котором решается такая арифметическая задача:

g(t)-y(t)=∆x

Чувствительный элемент – предназначен для измерения текущего значения регулируемой величины и преобразования этой величины в величину, удобную для сравнения в сравнивающем устройстве.

Задающее устройство – устройство, формирующее сигнал задающего воздействия, удобного для сравнения в СУ.

Т.к. после СУ получаем ошибку рассогласования, то в этом случае это устройство часто называют датчиком ошибки.

Усилитель предназначен для усиления сигнала, однако часто перед усилителем ставится преобразующее устройство, которое преобразует сигнал одной физической природы в другой. После ПУ часто устанавливают корректирующее устройство последовательного действия. Оно предназначено для введения в систему интегралов от ошибки рассогласования, т.е. предназначено для повышения качества процесса регулирования.

В типовой функциональной схеме выделяется так называемая местная обратная связь, которая предназначена для улучшения динамических характеристик регулятора. В типовой функциональной схеме может быть параллельное КУ, которое вводит в систему производные от ошибки рассогласования и предназначено для улучшения качества процесса регулирования.

Классификация САР

Все системы в автоматике делятся на адаптивные и неадаптивные. Адаптивные в свою очередь подразделяются на поисковые (экстремальные) и аналитические (вычислительные). Неадаптивные делятся:

1. по принципу регулирования:

  •  на системы, работающие по возмущению;
  •  на системы, работающие по отклонению;
  •  системы, использующие комбинированные принципы управления;

          2. по характеру задающего воздействия:

  •  системы стабилизации;
  •  программные системы;
  •  следящие системы;

3. по свойствам в установившемся режиме:

  •  статические;
  •  астатические;

4. по типам сигналов, проходящих в системе:

  •  дискретные (цифровые, релейные, импульсные);
  •  непрерывные;

5. по виду уравнения системы:

  •  линейные;
  •  нелинейные.

Стабилизирующие САР

Это такие системы, алгоритм функционирования которых содержит предписание поддерживать регулируемую величину постоянной. Такие системы работают по ошибке и по отклонению. Уравнение стабилизирующей САР:

y=c+kx

k – коэффициент согласования частоты, с – const

Докажем, что САР регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока является стабильной системой

Для данной системы справедливо уравнение:

U=Uз-Uтг

Т.к. w – регулируемая величина, то в соответствии с определением w=const. Докажем, что если Uз=const, то и w=const. Потенциометр выполняет функцию задающего устройства. Если САР спроектировать правильно, то при стабилизации частоты вращения двигателя ∆U=0. Т.о. если найти Uтг, то

U=Uз-Uтг

Uтг=w*Ктг

U=Uз-Ктг*w=0

Uз-Ктг*w=0

w=Uз/Ктг, значит система стабилизирующая.

Программные САР

Это САР, алгоритм которой содержит предписание изменять регулируемую величину в соответствии с заданной последовательностью. В этих системах сигнал задающего действия заранее известная функция по времени или некоторой величины К.

y=F(t) , где F(t) – заданная функция по времени.

Программные САР можно создать из стабилизирующей, если непрерывно изменять задающее воздействие так, чтобы в определенный момент времени сигнал задающего воздействия соответствовал заданному значению регулируемой величины.

Для того, чтобы создать программные системы, в технике используют кулачковые системы управления, рапредвалы, электрические преобразователи. Но наибольшую точность дают функциональные преобразователи дискретного типа.

Сам программный элемент или программное устройство имеет следующую общую схему

ДНП – датчик независимого перемещения

ФП – функциональный преобразователь (профиль кулачка)

ПЭ – преобразовательные элементы

ИЭ – исполнительный элемент (воздействует на орган настройки)

ОН – орган настройки (предназначен для выдачи сигнала задающего воздействия)

Следящие САР

Это системы, алгоритм функционирования которых содержит предписание изменять регулируемую величину по неизвестному заранее закону

у=кх, где к – коэффициент преобразования системы.

По характеру выходного сигнала и в зависимости от физической природы сигнала различают следующие:

  •  системы воспроизведения угла
  •  следящие системы частоты вращения
  •  следящие системы момента нагрузки

При этом следует помнить, что во всех перечисленных случаях входная величина может быть любой, но в технике чаще всего сигнал задающего воздействия g(t) представлен в виде электрической величины или угла поворота.

Следящие САР отличаются от предыдущих тем, что у них часто ЗУ отсутствует, а его роль выполняет человек-оператор, либо отдельное устройство.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21806. Роль и место теории принятия решений в структуре подготовки специалиста 76 KB
  1 Роль и место теории принятия решений в структуре подготовки специалиста Общие свойства управления исследуются в кибернетике см. Проблемы управления техническими системами без участия человека в теории автоматического управления ТАУ. Особенности управления в социальноэкономических системах изучаются в рамках менеджмента управление в современных организационно технических системах предмет настоящей дисциплины в теории автоматизированных систем управления АСУ. Системный анализ наиболее конструктивное направление используемое...
21807. Основы построения автоматизированных систем управления 71.5 KB
  Рисунок 1 Блоксхема системы управления СУ Источником информации является объект управления ОУ посылающий по каналу связи информацию в своем состоянии. Управляющая система УС в зависимости от количества и содержания информации об объекте управления вырабатывает решение о воздействии на него. В реально функционирующих СУ на все элементы воздействует среда внося свои коррективы как в количество информации так и в качество. Основными группами функций являются: функции принятия решений функции преобразования содержания информации ...
21808. Концептуальные понятия теории систем и системного анализа 124.5 KB
  Основными задачами системного анализа являются: задача декомпозиции представление систем из подсистем состоящих из элементов; задача анализа определение свойств систем или окружающей среды определение закона преобразования информации описывающего поведение системы; задача синтеза по описанию закона преобразования информации построить систему.1 Понятие системы Множество элементов А системы S можно описать в виде: где i=ый элемент системы: число элементов в системе.2 Элемент системы Отсюда систему можно...
21809. Методы качественного оценивания систем 38 KB
  Качественные методы используются на начальных этапах системного анализа если реальная система не может быть описана в количественных характеристиках отсутствуют закономерности систем в виде аналитических зависимостей. Количественные методы используются на последующих этапах моделирования для количественного анализа вариантов системы. Во всех методах смысл задачи оценивания состоит в сопоставлении рассматриваемой системе альтернативе вектора из критериального пространства Km координаты точек которого рассматриваются как оценки по...
21810. Модели основных функций организационно-технического управления 337 KB
  2 Модель функции контроля Задача контроля объекта управления включает решение трех частных задач: задачи наблюдения классификации и идентификации распознавания образов. Определенные заранее такие агрегированные состояния играют роль своеобразных эталонов для распознавания реальных состояний объекта в процессе его контроля. Решение задачи идентификации заключается в отыскании такого отображения которое определяет оптимальную в некотором смысле оценку состояния ОУ по реализации входных и выходных сигналов объекта. Наблюдаемое реальное...
21811. Методы прогнозирования 186.5 KB
  Методы вероятностного прогнозирования 13.3 Методы долгосрочного прогнозирования Литература 1 Анфилатов В. Методы прогнозирования основываются на предположении о сохранении в будущем существующих закономерностей развития или на предстоящих качественных изменениях системы.
21812. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЕ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ 196.5 KB
  Функция полезности при наличии риска 1. Поскольку нам предстоит формировать функцию полезности определим еще раз что мы будем понимать под термином полезность функция полезности. Полезность или показатель полезности это число приписываемое конкретному результату например рабочей характеристике или состоянию системы и представляющее собой оценку значимости этого результата по восприятию определенного человека или группы людей. При наличии единственного критерия и определенной связи между вариантами решения и значением этого...
21813. ТЕОРИЯ МАТРИЧНЫХ ИГР. Примеры решения задач при парной игре с нулевой суммой 91 KB
  В разных случаях числа aii могут иметь различный смысл выигрыш потери платеж. Игра это действительный или формальный конфликт в котором имеется по крайней мере два участника каждый из которых стремится к достижению собственных целей Правилами игры называют допустимые действия каждого из игроков направленные на достижение некоторой цели. Платежом называется количественная оценка результатов игры. если проигрыш одного игрока равен выигрышу другого.
21814. ТЕОРИЯ МАТРИЧНЫХ ИГР. ИГРА С ПРИРОДОЙ 91.5 KB
  Системный анализ источников техногенной опасности 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ ТЕХНОГЕННОЙ ОПАСНОСТИ Системный анализ источников и факторов техногенной и экологической опасности может быть проведен на основе методологических принципов заимствованных из теории подготовки и обоснования решений по сложным проблемам. Системный анализ совокупности источников техногенной опасности целесообразно проводить с учетом определенного множества факторов в том числе факторов радиационной химической природы экономических...