Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kontrol automatikoaren teoriari buruzko hitzaldien lehen kapitulua argitaratzen ari naiz, eta horren ondoren zure bizitza ez da inoiz berdina izango.

"Sistema Teknikoen Kudeaketa" ikastaroari buruzko hitzaldiak Oleg Stepanovich Kozlov-ek ematen ditu MSTUko "Erreaktore Nuklearrak eta Zentral Elektrikoen" Sailean. N.E. Bauman. Hori oso eskertuta nago.

Hitzaldi hauek liburu moduan argitaratzeko prestatzen ari dira, eta TAUko espezialistak, ikasleak eta gaian interesatuta daudenak daudenez, edozein kritika ongi etorria da.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

1. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

1.1. Helburuak, kudeaketaren printzipioak, kudeaketa sistema motak, oinarrizko definizioak, adibideak

Ekoizpen industrialaren garapenak eta hobekuntzak (energia, garraioa, ingeniaritza mekanikoa, espazio-teknologia...) makinen eta unitateen produktibitatea etengabe handitzea eskatzen du, produktuen kalitatea hobetzea, kostuak murriztea eta, batez ere energia nuklearrean, nabarmen igotzea. segurtasuna (nuklearra, erradiazioa, etab.) .d.) zentral nuklearren eta instalazio nuklearren funtzionamendua.

Ezarritako helburuak ezartzea ezinezkoa da kontrol-sistema modernoak sartu gabe, automatikoki (giza-operadore baten parte-hartzearekin) eta automatikoki (giza-operadore baten parte-hartzerik gabe) kontrol-sistema (CS) barne.

Definizioa: Kudeaketa prozesu teknologiko jakin baten antolakuntza da, ezarritako helburu bat lortzea ziurtatzen duena.

Kontrolaren teoria zientzia eta teknologia modernoaren adar bat da. Oinarrizko diziplinetan (zientifiko orokorrak) (adibidez, matematika, fisika, kimika, etab.) eta aplikatutako diziplinetan (elektronika, mikroprozesadoreen teknologia, programazioa, etab.) oinarritzen da (oinarrituta).

Edozein kontrol-prozesu (automatiko) honako fase (elementu) nagusi hauek ditu:

  • kontrol-zereginari buruzko informazioa lortzea;
  • kudeaketaren emaitzari buruzko informazioa lortzea;
  • jasotako informazioaren azterketa;
  • erabakia gauzatzea (kontrol-objektuan eragina).

Kudeaketa Prozesua ezartzeko, kudeaketa sistemak (CS) izan behar du:

  • Kudeaketa zereginari buruzko informazio iturriak;
  • Kontrolaren emaitzei buruzko informazio iturriak (hainbat sentsore, neurtzeko gailu, detektagailu, etab.);
  • jasotako informazioa aztertzeko eta irtenbideak garatzeko gailuak;
  • Kontrol Objektuaren gainean jarduten duten eragingailuak, hauek dituztenak: erregulatzailea, motorrak, anplifikazio-bihurketa-gailuak, etab.

Definizioa: Kontrol-sistemak (CS) goiko zati guztiak baditu, itxita dago.

Definizioa: Objektu tekniko baten kontrola kontrolaren emaitzei buruzko informazioa erabiliz feedback-printzipioa deritzo.

Eskematikoki, kontrol-sistema hori honela irudika daiteke:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.1.1 — Kontrol-sistemaren (MS) egitura

Kontrol-sistemak (CS) bloke-diagrama badu, zeinaren forma irudiarekin bat dator. 1.1.1, eta funtzioak (lanak) giza (operadoreak) parte-hartzerik gabe, orduan deitzen da Kontrol automatikoaren sistema (ACS).

Kontrol-sistemak pertsona baten (operadorearen) parte-hartzearekin funtzionatzen badu, orduan deitzen da kontrol sistema automatizatua.

Kontrolak objektu baten aldaketa-lege jakin bat ematen badu denboran, kontrolaren emaitzak kontuan hartu gabe, orduan kontrol hori begizta irekian egiten da, eta kontrola bera deitzen da. programaren kudeaketa.

Begizta irekiko sistemek industria-makinak (garraio-lerroak, lerro birakariak, etab.), ordenagailu bidezko zenbakizko kontroleko makinak (CNC) dira: ikus irudiko adibidea. 1.1.2.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
1.1.2 irudia - Programaren kontrolaren adibidea

Gailu nagusia, adibidez, "kopiatzailea" izan daiteke.

Adibide honetan fabrikatzen ari den pieza kontrolatzen duten sentsorerik (neurketak) ez dagoenez, adibidez, ebakitzailea gaizki instalatu bada edo hautsi bada, orduan ezarritako helburua (pieza ekoiztea) ezin da lortu (kontua). Normalean, mota honetako sistemetan, irteera-kontrola behar da, eta horrek piezaren neurrien eta formaren desbideratzea nahi denarekiko soilik erregistratuko du.

Kontrol automatikoko sistemak 3 motatan banatzen dira:

  • kontrol automatikoko sistemak (ACS);
  • kontrol automatikoko sistemak (ACS);
  • jarraipen-sistemak (SS).

SAR eta SS SPGren azpimultzoak dira ==> Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak.

Definizioa: Kontrol-objektuan edozein kantitate fisikoren (kantitate-taldeen) konstantzia ziurtatzen duen kontrol-sistema automatikoari kontrol-sistema automatikoa (ACS) deitzen zaio.

Kontrol automatikoko sistemak (ACS) kontrol automatikoko sistema mota ohikoenak dira.

Munduko lehen erregulatzaile automatikoa (XVIII. mendea) Watt erregulatzailea da. Eskema hau (ikus 18. irudia) Watt-ek Ingalaterran ezarri zuen lurrun-makinaren gurpilaren biraketa-abiadura konstantea mantentzeko eta, horren arabera, transmisio-polearen (uhalaren) biraketa-abiadura (mugimendua) konstantea mantentzeko. ).

Eskema honetan elementu sentikorrak (neurtzeko sentsoreak) "pisuak" (esferak) dira. "Pisuak" (esferak) ere "behartzen" dute kulungailua eta gero balbula mugitzera. Beraz, sistema hau zuzeneko kontrol-sistema gisa sailka daiteke, eta erregulatzailea honela sailkatu daiteke zuzeneko erregulatzailea, aldi berean “neurgailu” eta “erregulatzaile” baten funtzioak betetzen baititu.

Zuzeneko jarduneko erregulatzaileetan iturri osagarria ez da energiarik behar erregulatzailea mugitzeko.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.1.3 — Watt erregulatzaile automatikoaren zirkuitua

Zeharkako kontrol-sistemek anplifikadorea (adibidez, potentzia) egotea (adibidez, potentzia), motor elektrikoa, serbomotorra, gailu hidraulikoa, etab. dituen eragingailu osagarri bat behar dute.

Kontrol-sistema automatiko baten adibidea (kontrol-sistema automatikoa), definizio honen zentzu osoan, kohete bat orbitara jaurtitzea ziurtatzen duen kontrol-sistema bat da, non kontrolatutako aldagaia izan daitekeen, adibidez, suziriaren arteko angelua. ardatza eta Lurraren normala ==> ikusi irudia. 1.1.4.a eta irud. 1.1.4.b

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.1.4 a)
Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.1.4 (b)

1.2. Kontrol-sistemen egitura: sistema sinpleak eta dimentsio anitzekoak

Sistemen Kudeaketa Teknikoaren teorian, edozein sistema sare-egituretan konektatutako esteka multzo batean banatu ohi da. Kasurik sinpleenean, sistemak lotura bat dauka, zeinaren sarrera sarrerako ekintza batekin (sarrera) hornitzen da eta sistemaren erantzuna (irteera) sarreran lortzen da.

Sistemen Kudeaketa Teknikoaren teorian, kontrol sistemen loturak irudikatzeko 2 modu nagusi erabiltzen dira:

— “sarrera-irteera” aldagaietan;

— egoera aldagaietan (xehetasun gehiagorako, ikus 6...7 atalak).

Sarrera-irteera aldagaietako irudikapena "sarrera" bat (kontrol-ekintza bat) eta "irteera" bat (kontrolatutako aldagai bat, ikus 1.2.1 irudia) duten sistema sinple samarrak deskribatzeko erabiltzen da.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.2.1 – Kontrol-sistema sinple baten irudikapen eskematikoa

Normalean, deskribapen hau teknikoki sinpleak diren kontrol-sistema automatikoetarako erabiltzen da (kontrol-sistema automatikoak).

Azkenaldian, egoera-aldagaietan errepresentazioa hedatu egin da, batez ere sistema teknikoki konplexuetarako, dimentsio anitzeko kontrol automatikorako sistemak barne. Irudian. 1.2.2 dimentsio anitzeko kontrol sistema automatiko baten irudikapen eskematiko bat erakusten da, non u1(t)…um(t) — kontrol-ekintzak (kontrol-bektorea), y1(t)…yp(t) — ACSren parametro erregulagarriak (irteera-bektorea).

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.2.2 — Dimentsio anitzeko kontrol-sistema baten irudikapen eskematikoa

Azter dezagun zehatzago ACSren egitura, “sarrera-irteera” aldagaietan irudikatuta eta sarrera bat (sarrera edo maisua, edo kontrol-ekintza) eta irteera bat (irteera-ekintza edo aldagai kontrolatua (edo erregulagarria) dituena).

Demagun horrelako ACS baten bloke-diagrama elementu kopuru jakin batek (esteka) osatzen duela. Estekak printzipio funtzionalaren arabera (loturek egiten dutena) arabera taldekatuz, ACSren egitura-diagrama honako forma tipiko honetara murriztu daiteke:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.2.3 — Kontrol automatikoaren sistemaren bloke-diagrama

Ikurra ε(t) edo aldakorra ε(t) Konparazio-gailuaren irteeran bat-etortze eza (errorea) adierazten du, eta konparazio-eragiketa aritmetiko sinpleen (gehienetan kenketa, gutxitan batuketa) eta konparazio-eragiketa konplexuagoen (prozedurak) moduan "funtzionatu" daiteke.

Bezala y1(t) = y(t)*k1Non k1 irabazia da, orduan ==>
ε(t) = x(t) - y1(t) = x(t) - k1*y(t)

Kontrol-sistemaren zeregina (egonkorra bada) bat ez datozenak (errorea) ezabatzeko "lan egitea" da. ε(t), hau da. ==> ε(t) → 0.

Kontuan izan behar da kontrol-sisteman kanpoko eraginek (kontrolatzaileak, asaldatzaileak, interferentziak) zein barne-interferentziak eragiten dutela. Interferentzia inpaktuarengandik bereizten da bere existentziaren estokastizitateagatik (ausazkotasunagatik), inpaktua ia beti deterministikoa den bitartean.

Kontrola (ezarpen ekintza) izendatzeko biak erabiliko ditugu x(t)Edo u(t).

1.3. Kontrolaren oinarrizko legeak

Azken irudira itzultzen bagara (1.2.3 irudiko ACSren bloke-diagrama), orduan beharrezkoa da anplifikazio-bihurtzaile gailuak betetzen duen papera (zein funtzio betetzen dituen) “deszifratu”.

Anplifikazio-bihurtzaile gailuak (ACD) ε(t) desegokitze-seinalea hobetzen (edo arintzen) besterik ez badu, hau da: Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuakNon Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak– proportzionaltasun-koefizientea (kasu zehatzean Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak = Const), orduan begizta itxiko kontrol-sistema automatiko baten kontrol-modu horri modua deitzen zaio kontrol proportzionala (P-kontrola).

Kontrol-unitateak irteera-seinalea sortzen badu ε1(t), ε(t) errorearekiko eta ε(t) integralarekiko proportzionala, alegia. Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak, orduan kontrol modu honi deitzen zaio proportzionalki integratzailea (PI kontrola). ==> Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuakNon b – proportzionaltasun-koefizientea (kasu zehatzean b = Konst).

Normalean, PI kontrola kontrol (erregulazioa) zehaztasuna hobetzeko erabiltzen da.

Kontrol-unitateak ε1(t) irteera-seinalea sortzen badu, ε(t) errorearekiko eta bere deribatuarekiko proportzionala, orduan modu honi deitzen zaio. proportzionalki bereiztea (PD kontrola): ==> Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Normalean, PD kontrola erabiltzeak ACSren errendimendua areagotzen du

Kontrol-unitateak irteera-seinalea sortzen badu ε1(t), errorearen proportzionala ε(t), haren deribatua eta errorearen integrala ==> Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak, orduan modu honi deitzen zaio gero kontrol modu honi deitzen zaio kontrol-modua proportzional-integral-diferentziala (PID kontrola).

PID kontrolak sarritan kontrol-zehaztasun "ona" abiadura "onarekin" eskaintzeko aukera ematen du

1.4. Kontrol automatikoko sistemak sailkatzea

1.4.1. Deskribapen matematiko motaren araberako sailkapena

Deskribapen matematiko motaren arabera (dinamikaren eta estatikaren ekuazioak), kontrol automatikoko sistemak (ACS) bereizten dira. lineala и ez-lineala sistemak (autopropulsatutako kanoi edo SAR).

"Azpiklase" bakoitza (lineala eta ez-lineala) "azpiklase" batzuetan banatzen da. Esate baterako, autopropulsatutako pistola linealak (SAP) deskribapen matematiko motan desberdintasunak dituzte.
Seihileko honetan kontrol automatiko linealeko (erregulazio) sistemen propietate dinamikoak soilik kontuan hartuko direnez, jarraian kontrol automatiko linealeko sistemen (ACS) deskribapen matematiko motaren araberako sailkapena emango dugu:

1) Sarrera-irteera aldagaietan deskribatutako kontrol automatiko linealak ekuazio diferentzial arrunten bidez (ODE) iraunkorra koefizienteak:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

non x(t) – sarrerako eragina; y(t) – irteerako eragina (balio erregulagarria).

EDO lineala idazteko operadorea (“trinko”) forma erabiltzen badugu, (1.4.1) ekuazioa honako forma honetan irudika daiteke:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

non, p = d/dt — bereizketa-operatzailea; L (p), N (p) dagozkien operadore diferentzial linealak dira, hauek berdinak direnak:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

2) Ekuazio diferentzial arrunt lineal bidez (ODE) bidez deskribatutako kontrol automatiko linealak aldagaiak (denboran) koefizienteak:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kasu orokorrean, sistema horiek kontrol automatiko ez-lineal-sistema (NSA) gisa sailka daitezke.

3) Diferentzia linealen ekuazioen bidez deskribatutako kontrol automatikoko sistema linealak:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

non f(…) – argumentuen funtzio lineala; k = 1, 2, 3... - zenbaki osoak; Δt – kuantizazio-tartea (laginketa-tartea).

(1.4.4) ekuazioa notazio “trinko” batean irudika daiteke:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Normalean, kontrol automatiko linealen sistemak (ACS) deskribapen hau kontrol digitaleko sistemetan erabiltzen da (ordenagailu bat erabiliz).

4) Kontrol automatikoko sistema linealak atzerapenarekin:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

non L (p), N (p) — operadore diferentzial linealak; τ — desfase-denbora edo atzerapen-konstantea.

Operadoreak bada L(p) и N(p) endekatu (L(p) = 1; N(p) = 1), orduan (1.4.6) ekuazioa atzerapen-lotura idealaren dinamikaren deskribapen matematikoari dagokio:

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

eta bere propietateen ilustrazio grafikoa irudikatzen da. 1.4.1

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.1 — Atzerapen-lotura idealaren sarrera-irteeraren grafikoak

5) Ekuazio diferentzial linealen bidez deskribatutako kontrol automatiko sistema linealak deribatu partzialak. Horrelako pistola autopropulsatu askotan deitzen zaie banatuta kontrol sistemak. ==> Deskribapen horren adibide "abstraktua":

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Ekuazio-sistemak (1.4.7) linealki banatutako kontrol-sistema automatiko baten dinamika deskribatzen du, hau da. kontrolatutako kantitatea denboraren araberakoa ez ezik, koordenatu espazial baten araberakoa da.
Kontrol-sistema objektu "espaziala" bada, ==>

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

non Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak erradio-bektoreak zehaztutako denboraren eta koordenatu espazialen araberakoa da Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

6) Deskribatutako kanoi autopropultsatuak sistemak ODEak, edo diferentzia-ekuazioen sistemak, edo ekuazio diferentzial partzialen sistemak ==> eta abar...

Antzeko sailkapen bat proposa daiteke kontrol automatiko ez-lineal-sistemetarako (SAP)...

Sistema linealetarako baldintza hauek betetzen dira:

  • ACSren ezaugarri estatikoen linealtasuna;
  • dinamikaren ekuazioaren linealtasuna, hau da. aldagaiak dinamikaren ekuazioan sartzen dira konbinazio linealean bakarrik.

Ezaugarri estatikoa irteerak sarrerako eraginaren magnitudearekiko duen menpekotasuna da egoera egonkorrean (prozesu iragankor guztiak itzali direnean).

Koefiziente konstanteak dituzten ekuazio diferentzial arrunt linealek deskribatutako sistemetarako, ezaugarri estatikoa (1.4.1) ekuazio dinamikotik lortzen da termino ez-geldiko guztiak zerora ezarriz ==>

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

1.4.2 irudian kontrol (erregulazio) sistema automatikoen ezaugarri estatiko lineal eta ez-linealen adibideak erakusten dira.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.2 - Ezaugarri lineal eta ez-lineal estatikoen adibideak

Ekuazio dinamikoetan denbora deribatuak dituzten terminoen ez-linealtasuna sor daiteke eragiketa matematiko ez-linealak erabiltzean (*, /, Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak, Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak, sin, ln, etab.). Adibidez, pistola autopropulsatu "abstraktu" batzuen dinamikaren ekuazioa kontuan hartuta

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak

Kontuan izan ekuazio honetan, ezaugarri estatiko lineal batekin Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak ekuazioaren ezkerreko bigarren eta hirugarren terminoak (termino dinamikoak) dira ez-lineala, beraz, antzeko ekuazio batek deskribatutako ACS da ez-lineala dinamikoa plana.

1.4.2. Igorritako seinaleen izaeraren araberako sailkapena

Igorritako seinaleen izaeraren arabera, kontrol automatikoko (edo erregulazio) sistemak honela banatzen dira:

  • sistema jarraituak (sistema jarraituak);
  • errele-sistemak (errele akzio-sistemak);
  • ekintza diskretuen sistemak (pultsuak eta digitalak).

Sistema etengabea ekintza gisa ACS deitzen zaio, zeinaren esteka bakoitzean etengabea denboran zehar sarrerako seinalearen aldaketa jarraituari dagokio irteerako seinalearen aldaketa, irteerako seinalearen aldaketaren legea arbitrarioa izan daitekeen bitartean. Autopropulsatutako pistola etengabea izan dadin, beharrezkoa da guztien ezaugarri estatikoak izatea loturak etengabeak ziren.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.3 - Sistema jarraitu baten adibidea

Sistema erreleboa Ekintza kontrol-sistema automatiko bat deitzen zaio, non gutxienez lotura batean, sarrerako balioaren etengabeko aldaketarekin, irteerako balioa kontrol-prozesuaren une batzuetan "jauzi" aldatzen da sarrerako seinalearen balioaren arabera. Lotura horren ezaugarri estatikoak ditu eten puntuak edo haustura hausturarekin.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.4 - Erreleen ezaugarri estatikoen adibideak

Sistema diskretua ekintza, gutxienez lotura batean, sarrerako kantitatearen etengabeko aldaketarekin, irteerako kantitatea duen sistema da. bulkada indibidual motak, denbora-tarte jakin baten ondoren agertuz.

Seinale jarraitua seinale diskretu bihurtzen duen loturari pultsu-lotura deitzen zaio. Igorritako seinale mota antzeko bat gertatzen da ordenagailu edo kontrolagailu batekin kontrol sistema automatiko batean.

Gehien inplementatutako metodoak (algoritmoak) sarrerako seinale jarraitua irteerako seinale pultsu batean bihurtzeko hauek dira:

  • pultsu anplitudearen modulazioa (PAM);
  • Pultsu zabaleraren modulazioa (PWM).

Irudian. 1.4.5 irudiak pultsu anplitudearen modulazioaren (PAM) algoritmoaren ilustrazio grafikoa aurkezten du. Irudiaren goialdean. denboraren menpekotasuna aurkezten da x(t) - seinalea sarreran bulkada atalean sartu. Pultsu blokearen irteera-seinalea (esteka) y(t) – batera agertzen diren pultsu angeluzuzenen segida iraunkorra kuantizazio-periodo Δt (ikus irudiaren beheko zatia). Pultsuen iraupena Δ-ren berdina eta berdina da. Blokearen irteerako pultsu-anplitudea bloke honen sarrerako x(t) seinale jarraituari dagokion balioarekiko proportzionala da.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.5 — Pultsu-anplitudearen modulazioa ezartzea

Pultsu-modulazio-metodo hau oso ohikoa zen zentral nuklearren (NPP) kontrol eta babes-sistemen (CPS) neurketa-ekipo elektronikoetan 70eko... 80ko hamarkadan joan den mendeko.

Irudian. 1.4.6 irudiak pultsu-zabaleraren modulazioaren (PWM) algoritmoaren ilustrazio grafikoa erakusten du. Irudiaren goialdean. 1.14 denboraren mendekotasuna erakusten du x(t) – seinalea pultsu-loturaren sarreran. Pultsu blokearen irteera-seinalea (esteka) y(t) – kuantizazio-periodo konstantearekin agertzen diren pultsu laukizuzenen segida Δt (ikus 1.14 irudiaren behealdean). Pultsu guztien anplitudea berdina da. Pultsuaren iraupena Δt blokearen irteeran seinale jarraituari dagokion balioarekiko proportzionala da x(t) pultsu blokearen sarreran.

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.6 — Pultsu-zabaleraren modulazioa ezartzea

Pultsu-modulazio-metodo hau gaur egun ohikoena da zentral nuklearren (NPP) kontrol eta babes-sistemen (CPS) neurketa-ekipo elektronikoetan eta beste sistema tekniko batzuen ACSetan.

Azpiatal hau bukatzeko, esan behar da denbora-konstante ezaugarriak autopropulsatutako kanoien beste esteketan (SAP) baldin badira. nabarmen gehiago Δt (magnitude-ordenaren arabera), gero pultsu-sistema etengabeko kontrol automatiko sistematzat har daiteke (erabiltzen denean bai AIM eta bai PWM).

1.4.3. Kontrolaren izaeraren araberako sailkapena

Kontrol-prozesuen izaeraren arabera, kontrol automatikoko sistemak mota hauetan banatzen dira:

  • Kontrol automatikoko sistema deterministikoak, zeinetan sarrerako seinalea irteerako seinalearekin anbiguoki lotu daitekeen (eta alderantziz);
  • ACS estokastikoa (estatistikoa, probabilista), zeinetan ACS-ak sarrera-seinale jakin bati "erantzuten" dion ausaz (estokastikoa) irteerako seinale.

Irteerako seinale estokastikoa honako ezaugarri hauek ditu:

  • banaketa legea;
  • itxaropen matematikoa (batez besteko balioa);
  • sakabanaketa (desbideratze estandarra).

Kontrol-prozesuaren izaera estokastikoa normalean ikusi ohi da funtsean ACS ez-lineala bai ezaugarri estatikoen ikuspuntutik, bai ekuazio dinamikoetako termino dinamikoen ez-linealtasunaren ikuspuntutik (neurri handiagoan ere).

Kontrol automatikoaren teoriarako sarrera. Sistema teknikoen kontrolaren teoriaren oinarrizko kontzeptuak
Arroza. 1.4.7 — Kontrol-sistema automatiko estokastiko baten irteera-balioaren banaketa

Aurreko kontrol-sistemen sailkapen-mota nagusiez gain, beste sailkapen batzuk daude. Esaterako, sailkapena kontrol-metodoaren arabera egin daiteke eta kanpo-ingurunearekiko elkarrekintzan eta ACS ingurune-parametroen aldaketetara egokitzeko gaitasunean oinarritu daiteke. Sistemak bi klase handitan banatzen dira:

1) Egokitzerik gabeko kontrol-sistema arruntak (autodoitzen ez direnak); Sistema hauek kudeaketa-prozesuan egitura aldatzen ez duten sinpleen kategoriakoak dira. Gehien garatu eta erabilienak dira. Kontrol-sistema arruntak hiru azpiklasetan banatzen dira: begizta irekia, begizta itxia eta kontrol konbinatua.

2) Kontrol-sistema auto-doigarriak (moldagarriak). Sistema hauetan, kontrolatutako objektuaren kanpo-baldintzak edo ezaugarriak aldatzen direnean, kontrol-gailuaren parametroen aldaketa automatiko bat (aldez aurretik zehaztuta ez dagoena) gertatzen da kontrol-sistemaren koefizienteen, kontrol-sistemaren egituraren edo elementu berriak sartzearen ondorioz. .

Sailkapenaren beste adibide bat: oinarri hierarkikoaren arabera (maila batekoa, bi maila, maila anitzekoa).

Erregistratutako erabiltzaileek soilik parte hartu dezakete inkestan. Hasi saioa, mesedez.

UTSri buruzko hitzaldiak argitaratzen jarraitu?

  • 88,7%Bai118

  • 7,5%10. zenbakia

  • 3,8%Ez dakit5

133 erabiltzailek eman dute botoa. 10 erabiltzaile abstenitu ziren.

Iturria: www.habr.com

Gehitu iruzkin berria