Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Gimantala nako ang unang kapitulo sa mga lektyur sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol, nga human niana ang imong kinabuhi dili na managsama.

Ang mga leksyon sa kurso nga "Pagdumala sa Teknikal nga Sistema" gihatag ni Oleg Stepanovich Kozlov sa Departamento sa "Nuclear Reactors and Power Plants", Faculty sa "Power Mechanical Engineering" sa MSTU. N.E. Bauman. Tungod niini dako kaayo kog pasalamat niya.

Kini nga mga lektyur giandam na alang sa pagmantala sa porma sa libro, ug tungod kay adunay mga espesyalista sa TAU, estudyante, ug kadtong interesado lang sa hilisgutan, ang bisan unsang pagsaway gidawat.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

1. Mga sukaranan nga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

1.1. Mga katuyoan, mga prinsipyo sa pagdumala, mga tipo sa sistema sa pagdumala, sukaranan nga mga kahulugan, mga pananglitan

Ang pag-uswag ug pag-uswag sa produksiyon sa industriya (enerhiya, transportasyon, mekanikal nga inhenyeriya, teknolohiya sa wanang, ug uban pa) nanginahanglan usa ka padayon nga pagtaas sa produktibidad sa mga makina ug yunit, pagpaayo sa kalidad sa produkto, pagkunhod sa mga gasto ug, labi na sa enerhiya sa nukleyar, usa ka mahait nga pagtaas sa kaluwasan (nukleyar, radyasyon, ug uban pa) .d.) operasyon sa nukleyar nga mga planta ug nukleyar nga mga instalasyon.

Imposible ang pagpatuman sa gitakda nga mga katuyoan kung wala ang pagpaila sa modernong mga sistema sa pagkontrol, lakip ang parehas nga awtomatiko (uban ang pag-apil sa usa ka tawo nga operator) ug awtomatiko (nga wala’y pag-apil sa usa ka operator sa tawo) mga sistema sa pagkontrol (CS).

Kahulugan: Ang pagdumala usa ka organisasyon sa usa ka partikular nga proseso sa teknolohiya nga nagsiguro sa pagkab-ot sa usa ka gitakda nga katuyoan.

Teorya sa pagkontrol usa ka sanga sa modernong siyensya ug teknolohiya. Gibase kini (base) sa duha ka sukaranan (kinatibuk-ang siyentipikanhon) nga mga disiplina (pananglitan, matematika, pisika, chemistry, ug uban pa) ug gigamit nga mga disiplina (electronics, microprocessor technology, programming, ug uban pa).

Ang bisan unsang proseso sa pagkontrol (awtomatiko) naglangkob sa mga musunud nga panguna nga yugto (mga elemento):

  • pagkuha og kasayuran mahitungod sa buluhaton sa pagkontrol;
  • pagkuha og impormasyon mahitungod sa resulta sa pagdumala;
  • pagtuki sa nadawat nga impormasyon;
  • pagpatuman sa desisyon (epekto sa kontrol nga butang).

Aron ipatuman ang Proseso sa Pagdumala, ang sistema sa pagdumala (CS) kinahanglan adunay:

  • tinubdan sa impormasyon mahitungod sa buluhaton sa pagdumala;
  • mga tinubdan sa impormasyon bahin sa mga resulta sa pagkontrol (lain-laing mga sensor, mga himan sa pagsukod, mga detector, ug uban pa);
  • mga himan alang sa pag-analisar sa nadawat nga impormasyon ug pagpalambo sa mga solusyon;
  • mga actuator nga naglihok sa Control Object, nga adunay: regulator, motors, amplification-converting device, etc.

Kahulugan: Kung ang control system (CS) naglangkob sa tanan nga mga bahin sa ibabaw, nan kini sirado.

Kahulugan: Ang pagkontrol sa usa ka teknikal nga butang gamit ang kasayuran bahin sa mga resulta sa pagkontrol gitawag nga prinsipyo sa feedback.

Sa eskematiko, ang ingon nga sistema sa pagkontrol mahimong irepresentar sa:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.1.1 — Istruktura sa control system (MS)

Kung ang control system (CS) adunay block diagram, ang porma nga katumbas sa Fig. 1.1.1, ug mga gimbuhaton (mga buhat) nga walay partisipasyon sa tawo (operator), unya kini gitawag awtomatik nga sistema sa pagkontrol (ACS).

Kung ang sistema sa pagkontrol naglihok uban ang partisipasyon sa usa ka tawo (operator), nan kini gitawag automated nga sistema sa pagkontrol.

Kung ang Control naghatag usa ka gihatag nga balaod sa pagbag-o sa usa ka butang sa oras, bisan unsa pa ang mga sangputanan sa pagkontrol, nan ang ingon nga kontrol gihimo sa usa ka bukas nga loop, ug ang kontrol mismo gitawag. kontrolado nga programa.

Ang mga open-loop nga sistema naglakip sa industriyal nga mga makina (conveyor lines, rotary lines, etc.), computer numerical control (CNC) machines: tan-awa ang pananglitan sa Fig. 1.1.2.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
Fig.1.1.2 - Panig-ingnan sa pagkontrolar sa programa

Ang master device mahimong, pananglitan, usa ka "copier".

Tungod kay sa kini nga pananglitan wala’y mga sensor (mga pagsukod) nga nag-monitor sa bahin nga gihimo, kung, pananglitan, ang cutter na-install nga dili husto o nabuak, nan ang gitakda nga katuyoan (produksyon sa bahin) dili makab-ot (natuman). Kasagaran, sa mga sistema niini nga matang, gikinahanglan ang pagkontrol sa output, nga magrekord lamang sa pagtipas sa mga sukod ug porma sa bahin gikan sa gitinguha.

Ang mga awtomatikong sistema sa pagkontrol gibahin sa 3 nga mga klase:

  • awtomatik nga mga sistema sa pagkontrol (ACS);
  • awtomatik nga mga sistema sa pagkontrol (ACS);
  • mga sistema sa pagsubay (SS).

Ang SAR ug SS maoy mga subset sa SPG ==> Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema.

Kahubitan: Ang usa ka awtomatik nga sistema sa pagkontrol nga nagsiguro sa pagkamakanunayon sa bisan unsang pisikal nga gidaghanon (grupo sa mga gidaghanon) sa kontrol nga butang gitawag ug usa ka automatic control system (ACS).

Ang mga awtomatikong sistema sa pagkontrol (ACS) mao ang labing kasagaran nga tipo sa mga awtomatikong sistema sa pagkontrol.

Ang unang awtomatik nga regulator sa kalibotan (ika-18 nga siglo) mao ang Watt regulator. Kini nga laraw (tan-awa ang Fig. 1.1.3) gipatuman sa Watt sa Inglatera aron mapadayon ang kanunay nga katulin sa pagtuyok sa ligid sa usa ka makina sa alisngaw ug, sa ingon, aron mapadayon ang kanunay nga katulin sa rotation (lihok) sa transmission pulley (belt. ).

Sa kini nga laraw sensitibo nga mga elemento (mga sensor sa pagsukod) mao ang "mga gibug-aton" (mga sphere). Ang "mga gibug-aton" (mga sphere) usab "gipugos" sa rocker arm ug dayon ang balbula sa paglihok. Busa, kini nga sistema mahimong maklasipikar ingon usa ka direkta nga sistema sa pagkontrol, ug ang regulator mahimong maklasipikar ingon direkta nga acting regulator, tungod kay kini dungan nga naghimo sa mga gimbuhaton sa usa ka "meter" ug usa ka "regulator".

Sa direkta nga acting regulators dugang tinubdan walay enerhiya nga gikinahanglan sa paglihok sa regulator.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.1.3 — Watt automatic regulator circuit

Ang dili direkta nga mga sistema sa pagkontrol nanginahanglan sa presensya (presensya) sa usa ka amplifier (pananglitan, gahum), usa ka dugang nga actuator nga adunay sulud, pananglitan, usa ka de-koryenteng motor, servomotor, hydraulic drive, ug uban pa.

Usa ka pananglitan sa usa ka awtomatik nga sistema sa pagkontrol (awtomatikong sistema sa pagkontrol), sa bug-os nga kahulugan niini nga kahulugan, usa ka sistema sa pagkontrol nga nagsiguro sa paglansad sa usa ka rocket ngadto sa orbit, diin ang kontroladong variable mahimo, pananglitan, ang anggulo tali sa rocket axis ug ang normal sa Yuta ==> tan-awa ang Fig. 1.1.4.a ug fig. 1.1.4.b

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.1.4(a)
Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.1.4 (b)

1.2. Istruktura sa mga sistema sa pagkontrol: yano ug multidimensional nga mga sistema

Sa teorya sa Pagdumala sa Teknikal nga Sistema, ang bisan unsang sistema sagad gibahin sa usa ka hugpong sa mga link nga konektado sa mga istruktura sa network. Sa pinakasimple nga kaso, ang sistema adunay usa ka link, ang input nga gihatag sa usa ka input aksyon (input), ug ang tubag sa sistema (output) makuha sa input.

Sa teorya sa Pagdumala sa Teknikal nga Sistema, gigamit ang 2 nga panguna nga paagi sa pagrepresentar sa mga link sa mga sistema sa pagkontrol:

— sa “input-output” variables;

— sa state variables (alang sa dugang detalye, tan-awa ang seksyon 6...7).

Ang representasyon sa input-output variables kasagarang gigamit sa paghulagway sa medyo simple nga sistema nga adunay usa ka "input" (usa ka control action) ug usa ka "output" (usa ka controlled variable, tan-awa ang Figure 1.2.1).

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.2.1 – Eskematiko nga representasyon sa usa ka yano nga sistema sa pagkontrol

Kasagaran, kini nga paghulagway gigamit alang sa teknikal nga yano nga mga sistema sa pagkontrol sa awtomatiko (awtomatik nga mga sistema sa pagkontrol).

Karong bag-o, ang representasyon sa mga baryable sa estado nahimong kaylap, ilabina alang sa teknikal nga komplikadong mga sistema, lakip na ang multidimensional nga automatic control systems. Sa Fig. Ang 1.2.2 nagpakita sa usa ka eskematiko nga representasyon sa usa ka multidimensional automatic control system, diin u1(t)...um(t) - pagkontrol sa mga aksyon (kontrol nga vector), y1(t)…yp(t) - mapaigoigo nga mga parameter sa ACS (output vector).

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.2.2 — Schematic nga representasyon sa multidimensional control system

Atong tagdon sa mas detalyado ang istruktura sa ACS, nga girepresentahan sa "input-output" nga mga baryable ug adunay usa ka input (input o master, o control action) ug usa ka output (output action o kontrolado (o adjustable) variable).

Atong hunahunaon nga ang block diagram sa ingon nga ACS naglangkob sa usa ka piho nga gidaghanon sa mga elemento (mga link). Pinaagi sa paggrupo sa mga link sumala sa functional nga prinsipyo (unsay gibuhat sa mga link), ang structural diagram sa ACS mahimong mapakunhod ngadto sa mosunod nga tipikal nga porma:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.2.3 — Block diagram sa automatic control system

Simbolo ε(t) o variable ε(t) nagpakita sa mismatch (sayup) sa output sa pagtandi device, nga mahimong "operate" sa paagi sa duha ka yano nga comparative arithmetic nga mga operasyon (kasagaran subtraction, dili kaayo sagad pagdugang) ug mas komplikado comparative operasyon (mga pamaagi).

sukad sa y1(t) = y(t)*k1diin k1 mao ang ganansya, unya ==>
ε(t) = x(t) - y1(t) = x(t) - k1*y(t)

Ang tahas sa sistema sa pagkontrol mao (kung kini lig-on) sa "pagtrabaho" aron mapapas ang mismatch (sayup) ε(t), i.e. ==> ε(t) → 0.

Kinahanglan nga hinumdoman nga ang sistema sa pagkontrol apektado sa duha nga mga impluwensya sa gawas (pagkontrol, pagsamok, pagpanghilabot) ug internal nga pagpanghilabot. Ang interference lahi sa epekto sa stochasticity (randomness) sa paglungtad niini, samtang ang epekto halos kanunay deterministiko.

Aron itudlo ang kontrol (setting action) atong gamiton ang bisan asa x (t), o ikaw (t).

1.3. Panguna nga mga balaod sa pagkontrol

Kung mobalik kita sa katapusang numero (block diagram sa ACS sa Fig. 1.2.3), nan gikinahanglan nga "pag-decipher" ang papel nga gidula sa amplification-converting device (unsa ang mga gimbuhaton niini).

Kung ang amplification-converting device (ACD) nagpausbaw lamang (o nagpahinay) sa mismatch signal ε(t), nga mao: Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistemadiin Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema– proportionality coefficient (sa partikular nga kaso Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema = Const), unya ang ingon nga control mode sa closed-loop automatic control system gitawag nga mode proporsyonal nga kontrol (P-kontrol).

Kung ang control unit makamugna ug output signal ε1(t), proporsyonal sa error ε(t) ug ang integral sa ε(t), i.e. Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema, unya kini nga control mode gitawag proporsyonal nga paghiusa (kontrol sa PI). ==> Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistemadiin b – proportionality coefficient (sa partikular nga kaso b = Const).

Kasagaran, ang pagkontrol sa PI gigamit aron mapauswag ang katukma sa pagkontrol (regulasyon).

Kung ang control unit makamugna ug output signal ε1(t), proporsyonal sa error ε(t) ug ang derivative niini, nan kini nga mode gitawag proporsyonal nga paglainlain (PD control): ==> Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Kasagaran, ang paggamit sa kontrol sa PD nagdugang sa pasundayag sa ACS

Kung ang control unit makamugna ug output signal ε1(t), proporsyonal sa error ε(t), derivative niini, ug integral sa error ==> Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema, unya kini nga mode gitawag unya kini nga control mode gitawag proportional-integral-differentiating control mode (kontrol sa PID).

Ang kontrol sa PID kasagaran nagtugot kanimo sa paghatag og "maayo" nga pagkontrol sa katukma nga adunay "maayo" nga tulin

1.4. Klasipikasyon sa mga awtomatikong sistema sa pagkontrol

1.4.1. Klasipikasyon pinaagi sa tipo sa deskripsyon sa matematika

Pinasukad sa tipo sa paghulagway sa matematika (mga equation sa dynamics ug statics), ang mga awtomatikong sistema sa pagkontrol (ACS) gibahin sa linear и dili linear sistema (self-propelled guns o SAR).

Ang matag "subclass" (linear ug nonlinear) gibahin sa daghang "subclasses". Pananglitan, ang linear self-propelled guns (SAP) adunay mga kalainan sa matang sa deskripsyon sa matematika.
Tungod kay kini nga semestre magkonsiderar sa dinamikong mga kabtangan sa mga linear nga awtomatikong kontrol (regulasyon) nga mga sistema, sa ubos naghatag kami usa ka klasipikasyon sumala sa tipo sa paghulagway sa matematika alang sa linear automatic control system (ACS):

1) Linear automatic control systems nga gihulagway sa input-output variables pinaagi sa ordinary differential equation (ODE) nga adunay permanente coefficients:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

diin x (t) - impluwensya sa pag-input; y (t) – impluwensya sa output (mapasibo nga bili).

Kung gamiton nato ang operator (“compact”) nga porma sa pagsulat og linear ODE, unya ang equation (1.4.1) mahimong irepresentar sa mosunod nga porma:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

diin, p = d/dt - operator sa paglainlain; L(p), N(p) mao ang katugbang nga linear differential operators, nga katumbas sa:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

2) Linear automatic control systems nga gihulagway sa linear ordinary differential equation (ODE) uban sa mga variable (sa panahon) nga mga coefficient:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Sa kinatibuk-ang kaso, ang ingon nga mga sistema mahimong maklasipikar ingon nonlinear automatic control system (NSA).

3) Linear automatic control systems nga gihulagway sa linear difference equation:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

diin f(…) - linear function sa mga argumento; k = 1, 2, 3… - tibuok nga mga numero; Δt - agwat sa quantization (sampling interval).

Ang equation (1.4.4) mahimong irepresentar sa usa ka "compact" notation:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Kasagaran, kini nga paghulagway sa linear automatic control systems (ACS) gigamit sa digital control systems (gamit ang computer).

4) Linear nga awtomatikong kontrol nga mga sistema nga adunay paglangan:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

diin L(p), N(p) - linear differential operators; τ - lag panahon o lag kanunay.

Kung ang mga operator L(p) и N(p) madaot (L(p) = 1; N(p) = 1), unya ang equation (1.4.6) katumbas sa matematikal nga deskripsyon sa dynamics sa ideal nga delay link:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

ug usa ka graphic nga ilustrasyon sa mga kabtangan niini gipakita sa Fig. 1.4.1

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.1 — Mga graph sa input ug output sa ideal nga delay link

5) Linear automatic control systems nga gihulagway sa linear differential equation sa partial derivatives. Ang ingon nga mga pusil sa kaugalingon sagad nga gitawag giapod-apod mga sistema sa pagkontrol. ==> Usa ka "abstract" nga pananglitan sa ingon nga paghulagway:

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Sistema sa mga equation (1.4.7) naghulagway sa dynamics sa usa ka linearly-apod-apod automatic kontrol nga sistema, i.e. ang kontrolado nga gidaghanon nagdepende dili lamang sa oras, apan usab sa usa ka spatial coordinate.
Kung ang sistema sa pagkontrol usa ka "spatial" nga butang, unya ==>

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

diin Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema nagdepende sa oras ug spatial coordinates nga gitino sa radius vector Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

6) Gihulagway nga mga pusil sa kaugalingon mga sistema Mga ODE, o mga sistema sa mga equation sa kalainan, o mga sistema sa partial differential equation ==> ug uban pa...

Ang susamang klasipikasyon mahimong isugyot alang sa nonlinear automatic control systems (SAP)…

Alang sa mga linear nga sistema ang mosunod nga mga kinahanglanon natuman:

  • linearity sa static nga mga kinaiya sa ACS;
  • linearity sa dynamics equation, i.e. Ang mga variable gilakip sa dynamics equation lamang sa linear nga kombinasyon.

Ang static nga kinaiya mao ang pagsalig sa output sa kadako sa input nga impluwensya sa makanunayon nga kahimtang (sa diha nga ang tanan nga lumalabay nga mga proseso nawala).

Para sa mga sistema nga gihulagway pinaagi sa linear ordinary differential equation nga adunay kanunay nga coefficients, ang static nga kinaiya makuha gikan sa dynamic equation (1.4.1) pinaagi sa pagbutang sa tanang non-stationary terms ngadto sa zero ==>

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Ang Figure 1.4.2 nagpakita sa mga pananglitan sa linear ug nonlinear static nga mga kinaiya sa mga sistema sa awtomatik nga pagkontrol (regulasyon).

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.2 - Mga pananglitan sa static nga linear ug nonlinear nga mga kinaiya

Ang nonlinearity sa mga termino nga adunay mga time derivatives sa dinamikong mga equation mahimong motumaw kung gamiton ang nonlinear mathematical operations (*, /, Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema, Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema, sala, ln, ug uban pa). Pananglitan, ang pagkonsiderar sa dynamics equation sa pipila ka "abstract" nga self-propelled nga pusil

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema

Timan-i nga sa kini nga equation, nga adunay usa ka linear static nga kinaiya Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema ang ikaduha ug ikatulo nga termino (dinamikong termino) sa wala nga bahin sa equation mao ang dili linear, busa ang ACS nga gihulagway sa usa ka susama nga equation mao dili linear sa dinamiko plano.

1.4.2. Klasipikasyon sumala sa kinaiya sa gipasa nga mga signal

Pinasukad sa kinaiya sa gipasa nga mga signal, ang awtomatikong pagkontrol (o regulasyon) nga mga sistema gibahin sa:

  • padayon nga mga sistema (padayon nga sistema);
  • relay system (relay action system);
  • discrete nga mga sistema sa aksyon (pulso ug digital).

Sistema padayon aksyon gitawag sa ingon nga usa ka ACS, sa matag usa sa mga sumpay sa nga padayon pagbag-o sa input signal sa paglabay sa panahon katumbas sa padayon pagbag-o sa output signal, samtang ang balaod sa pagbag-o sa output signal mahimong arbitraryo. Alang sa self-propelled gun nga padayon, gikinahanglan nga ang static nga mga kinaiya sa tanan ang mga link nagpadayon.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.3 - Panig-ingnan sa usa ka padayon nga sistema

Sistema relay Ang aksyon gitawag nga usa ka awtomatik nga sistema sa pagkontrol diin labing menos sa usa ka link, nga adunay padayon nga pagbag-o sa kantidad sa input, ang kantidad sa output sa pipila ka mga gutlo sa proseso sa pagkontrol nagbag-o "paglukso" depende sa kantidad sa signal sa input. Ang static nga kinaiya sa ingon nga link adunay break points o bali nga adunay pagkabuak.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.4 - Mga pananglitan sa relay static nga mga kinaiya

Sistema magkalahi Ang aksyon usa ka sistema diin labing menos sa usa ka link, nga adunay padayon nga pagbag-o sa gidaghanon sa input, ang gidaghanon sa output adunay matang sa indibidwal nga mga impulses, nga makita human sa usa ka piho nga yugto sa panahon.

Ang link nga nag-convert sa padayon nga signal ngadto sa discrete signal gitawag nga pulse link. Ang usa ka susama nga matang sa gipasa nga mga signal mahitabo sa usa ka awtomatik nga sistema sa pagkontrol nga adunay usa ka kompyuter o controller.

Ang labing kasagarang gipatuman nga mga pamaagi (algorithm) alang sa pag-convert sa padayon nga input signal ngadto sa pulsed output signal mao ang:

  • pulse amplitude modulation (PAM);
  • Pulse width modulation (PWM).

Sa Fig. Ang Figure 1.4.5 nagpakita sa usa ka graphical nga ilustrasyon sa pulse amplitude modulation (PAM) algorithm. Sa ibabaw sa Fig. gipresentar ang pagsalig sa oras x (t) - signal sa entrada ngadto sa impulse section. Output signal sa pulse block (link) y (t) – usa ka han-ay sa rectangular pulses nga nagpakita uban sa permanente quantization period Δt (tan-awa ang ubos nga bahin sa numero). Ang gidugayon sa mga pulso parehas ug katumbas sa Δ. Ang amplitude sa pulso sa output sa block proporsyonal sa katumbas nga kantidad sa padayon nga signal x (t) sa input niini nga block.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.5 - Pagpatuman sa pulse amplitude modulation

Kini nga pamaagi sa modulasyon sa pulso komon kaayo sa elektronik nga mga ekipo sa pagsukod sa kontrol ug mga sistema sa pagpanalipod (CPS) sa mga nuclear power plant (NPP) sa 70s...80s sa miaging siglo.

Sa Fig. Ang Figure 1.4.6 nagpakita sa usa ka graphical nga ilustrasyon sa pulse width modulation (PWM) algorithm. Sa ibabaw sa Fig. Ang 1.14 nagpakita sa pagsalig sa oras x (t) – signal sa input sa pulse link. Output signal sa pulse block (link) y (t) – usa ka han-ay sa rectangular pulses nga nagpakita sa usa ka kanunay nga quantization nga panahon Δt (tan-awa sa ubos sa Fig. 1.14). Ang amplitude sa tanan nga mga pulso parehas. Gidugayon sa pulso Δt sa output sa block mao ang proporsyonal sa katumbas nga bili sa padayon nga signal x (t) sa input sa pulse block.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.6 - Pagpatuman sa modulasyon sa gilapdon sa pulso

Kini nga pamaagi sa modulasyon sa pulso sa pagkakaron mao ang labing kasagaran sa mga kagamitan sa pagsukod sa elektroniko sa mga sistema sa pagkontrol ug pagpanalipod (CPS) sa mga planta sa nukleyar nga gahum (NPP) ug ACS sa ubang mga teknikal nga sistema.

Sa pagtapos sa kini nga subseksyon, kinahanglan nga matikdan nga kung ang oras sa kinaiya kanunay sa ubang mga link sa mga self-propelled gun (SAP) kamahinungdanon labaw pa Δt (pinaagi sa mga order sa magnitude), dayon ang sistema sa pulso mahimong isipon nga usa ka padayon nga automatic control system (kon gamiton parehong AIM ug PWM).

1.4.3. Klasipikasyon pinaagi sa kinaiyahan sa kontrol

Pinasukad sa kinaiya sa mga proseso sa pagkontrol, ang mga awtomatikong sistema sa pagkontrol gibahin sa mga musunud nga tipo:

  • deterministiko nga awtomatik nga mga sistema sa pagkontrol, diin ang input signal mahimong dili klaro nga nalangkit sa output signal (ug vice versa);
  • stochastic ACS (statistical, probabilistic), diin ang ACS "motubag" sa gihatag nga input signal random (stochastic) nga signal sa output.

Ang output stochastic signal gihulagway pinaagi sa:

  • balaod sa pag-apod-apod;
  • mathematical expectation (aberids nga bili);
  • pagkatibulaag (standard deviation).

Ang stochastic nga kinaiya sa proseso sa pagkontrol kasagarang makita sa esensya nonlinear ACS gikan sa punto sa panglantaw sa static nga mga kinaiya, ug gikan sa punto sa panglantaw (bisan sa usa ka mas dako nga gidak-on) sa nonlinearity sa dinamikong termino sa dynamics equation.

Pasiuna sa teorya sa awtomatik nga pagkontrol. Ang sukaranan nga mga konsepto sa teorya sa pagkontrol sa mga teknikal nga sistema
bugas. 1.4.7 — Pag-apod-apod sa kantidad sa output sa usa ka stochastic nga awtomatikong kontrol nga sistema

Gawas pa sa mga nag-unang matang sa klasipikasyon sa mga sistema sa pagkontrol sa ibabaw, adunay uban pang mga klasipikasyon. Pananglitan, ang klasipikasyon mahimong ipatuman sumala sa pamaagi sa pagkontrol ug ibase sa interaksyon sa gawas nga palibot ug ang abilidad sa pagpahiangay sa ACS sa mga pagbag-o sa mga parameter sa kalikopan. Ang mga sistema gibahin sa duha ka dagkong klase:

1) Ordinaryo (dili pag-adjust sa kaugalingon) nga mga sistema sa pagkontrol nga walay pagpahiangay; Kini nga mga sistema nahisakop sa kategorya nga yano nga wala magbag-o sa ilang istruktura sa panahon sa proseso sa pagdumala. Sila ang labing naugmad ug kaylap nga gigamit. Ang ordinaryong mga sistema sa pagkontrol gibahin sa tulo ka mga subclass: open-loop, closed-loop ug combined control systems.

2) Pag-adjust sa kaugalingon (mapasibo) nga mga sistema sa pagkontrol. Sa kini nga mga sistema, kung ang mga kondisyon sa gawas o mga kinaiya sa kontroladong butang mausab, ang usa ka awtomatiko (wala gitino nang daan) nga pagbag-o sa mga parameter sa control device mahitabo tungod sa mga pagbag-o sa mga coefficient sa control system, istruktura sa sistema sa pagkontrol, o bisan ang pagpaila sa mga bag-ong elemento. .

Laing pananglitan sa klasipikasyon: sumala sa hierarchical nga basehan (usa ka lebel, duha ka lebel, multi-level).

Ang mga rehistradong tiggamit lamang ang makaapil sa survey. Sign in, walay sapayan.

Ipadayon ang pagmantala sa mga lektyur sa UTS?

  • 88,7%Oo118

  • 7,5%Dili10

  • 3,8%Wala ko kahibalo5

133 ka tiggamit ang miboto. 10 ka tiggamit ang nag-abstain.

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment