Фундаментальні принципи керування
Зміст
Принципи автоматичного керування. Комбіновані системи автоматичного керування
Головними принципами автоматичного керування є принцип керування за збуренням (Понселе-Чиколєва) і принцип керування за відхиленням (Ползунова-Уатта).
Принцип керування за збуренням (компенсаційний)
Принцип було запропоновано французом Ж.Понселе і вперше широко використано в регуляторах дугових ламп освітлення російським електротехніком В.М. Чиколєвим у другій половині ХІХ ст. Суть принципу керування за збуренням полягає в тому, що залежно від зміни збурення f(t), контрольованого вимірювальним елементом ВЕ, на вхід об'єкта О надходить величина [math]\mathit{x}_{vx} \[/math], яка має діяти на об'єкт так, аби зумовити зміну режиму роботи, що компенсує дію збурення відносно вихідної (регульованої) величини об'єкта.
Особливістю принципу керування за збуренням є використання розімкнутих (відносно вихідної величини об'єкта) схем керування (Рис.1). У цих схемах немає автоматичного контролю вихідної величини об'єкта [math]\mathit{x}_{vux} \[/math] команда керування формується лише залежно від зміни збурення.
Перевагами керування за збуренням є відносна простота та надійність САК за наявності одного (головного) збурення, якщо іншими збуреннями можна знехтувати.
До недоліків цього принципу слід віднести труднощі контролю збурень у деяких технологічних об'єктах і дещо меншу точність. ці недоліки особливо помітні, коли на об'єкт діє кілька рівноцінних збурень, врахування яких потребує підвищення складності та зменшення надійності САК, а нехтування ними різко знижує точність системи.
Принцип керування за відхиленням
Принцип керування за відхиленням (дійсного значення вихідної величини об'єкта від його заданого значення) було запропоновано І.І.Ползуновим і вперше реалізовано в 1765р. в його паровій машині сталого рівня води в котлі. в 1784р. англієць Дж. Уатт вперше використав для стабілізації швидкості обертання парової машини відцентровий регулятор, який також діяв на принципі керування за відхиленням.
Для реалізації принципу керування за відхиленням САК має бути замкнутою. Основною особливістю і перевагою цього принципу є те, що САК реагує на відхилення дійсного значення регульованої величини від заданого незалежно від причин, які зумовили це відхилення. Отже, САК, побудована на даному принципі, враховує кінцевий результат усіх причин появи відхилення і тому може мати вищу точність керування.
САК, побудовані на принципі керування за відхиленням, мають складніші методи розрахунку, дослідження та настроювання. В цілому, цей принцип керування використовується при потребі дістати високу точність як в статичних, так і динамічних режимах.
Комбінований принцип керування
На практиці широко використовуються системи з комбінованим принципом керування. Принципову схему комбінованої САК показано на рис.2. Вона має два канали керування. Один діє за принципом керування по збуренню (ВЕ2 - КЕ - Вик Е - О) і має розімкнутий контур, а інший - за принципом керування за відхиленням вихідної величини math>\mathit{x}_{vux} \</math> від заданого значення g(t) і має замкнутий контур (ВЕ1 - ВП - КЕ - Вик Е - О).
Основною перевагою комбінованого керування є можливість дістати високу точність при кращих динамічних характеристиках, аніж у відповідній САК, побудованій за принципом керування за відхиленням.
Література
- Теорія автоматичного керування /М.Г.Попович, О.В.Ковальчук — К:Либідь, 2007- 724 с.
- Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов./ Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. — 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1985. – 536 с.
- Автоматика і автоматизація технологічних процесів. / Головко Д.Б.,Рего К.Г., Скрипник Ю.О.— К.: Либідь, 1997,-232 с.
Посилання
- http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D1%96%D1%8F_%D0%BA%D0%B5%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F
- http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D1%96%D1%8F_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%B5%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F
- http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%B5%D1%80%D1%83%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F
