PublicÄju pirmo lekciju nodaļu par automÄtiskÄs vadÄ«bas teoriju, pÄc kuras tava dzÄ«ve vairs nebÅ«s tÄda kÄ agrÄk.
Lekcijas par kursu āTehnisko sistÄmu vadÄ«baā lasa Oļegs StepanoviÄs Kozlovs MSTU āEnerÄ£Ätikas maŔīnbÅ«vesā fakultÄtes āKodolreaktoru un spÄkstaciju katedrÄā. N.E. Baumanis. Par ko esmu viÅam ļoti pateicÄ«gs.
Å Ä«s lekcijas vÄl tikai tiek gatavotas izdoÅ”anai grÄmatu veidÄ, un, tÄ kÄ ir gan TAU speciÄlisti, gan studenti, gan vienkÄrÅ”i interesenti par Å”o tÄmu, jebkura kritika ir apsveicama.
1. Tehnisko sistÄmu vadÄ«bas teorijas pamatjÄdzieni
1.1. MÄrÄ·i, vadÄ«bas principi, vadÄ«bas sistÄmu veidi, pamatdefinÄ«cijas, piemÄri
RÅ«pnieciskÄs ražoÅ”anas (enerÄ£Ätikas, transporta, maŔīnbÅ«ves, kosmosa tehnoloÄ£iju u.c.) attÄ«stÄ«bai un uzlaboÅ”anai ir nepiecieÅ”ams nepÄrtraukts iekÄrtu un agregÄtu produktivitÄtes pieaugums, uzlabojot produktu kvalitÄti, samazinot izmaksas un, jo Ä«paÅ”i kodolenerÄ£ÄtikÄ, strauji palielinot droŔība (kodolenerÄ£ija, radiÄcija utt.) .d.) kodolspÄkstaciju un kodoliekÄrtu darbÄ«ba.
IzvirzÄ«to mÄrÄ·u Ä«stenoÅ”ana nav iespÄjama bez modernu vadÄ«bas sistÄmu ievieÅ”anas, kas ietver gan automatizÄtÄs (ar cilvÄka operatora lÄ«dzdalÄ«bu), gan automÄtiskÄs (bez cilvÄka operatora lÄ«dzdalÄ«bas) vadÄ«bas sistÄmas (CS).
DefinÄ«cija: VadÄ«ba ir noteikta tehnoloÄ£iskÄ procesa organizÄcija, kas nodroÅ”ina izvirzÄ«tÄ mÄrÄ·a sasniegÅ”anu.
Kontroles teorija ir mÅ«sdienu zinÄtnes un tehnoloÄ£iju nozare. TÄ balstÄs (balstÄs) gan uz fundamentÄlÄm (vispÄrÄjÄs zinÄtnes) disciplÄ«nÄm (piemÄram, matemÄtika, fizika, Ä·Ä«mija u.c.), gan uz lietiŔķajÄm disciplÄ«nÄm (elektronika, mikroprocesoru tehnoloÄ£ija, programmÄÅ”ana u.c.).
JebkurÅ” vadÄ«bas process (automÄtisks) sastÄv no Å”Ädiem galvenajiem posmiem (elementiem):
- informÄcijas iegÅ«Å”ana par kontroles uzdevumu;
- informÄcijas iegÅ«Å”ana par vadÄ«bas rezultÄtu;
- saÅemtÄs informÄcijas analÄ«ze;
- lÄmuma izpilde (ietekme uz kontroles objektu).
Lai ieviestu vadÄ«bas procesu, vadÄ«bas sistÄmai (CS) jÄbÅ«t:
- informÄcijas avoti par vadÄ«bas uzdevumu;
- informÄcijas avoti par kontroles rezultÄtiem (dažÄdi sensori, mÄrierÄ«ces, detektori u.c.);
- ierÄ«ces saÅemtÄs informÄcijas analÄ«zei un risinÄjumu izstrÄdei;
- izpildmehÄnismi, kas iedarbojas uz vadÄ«bas objektu un satur: regulatoru, motorus, pastiprinÄÅ”anas-pÄrveidoÅ”anas ierÄ«ces utt.
DefinÄ«cija: Ja vadÄ«bas sistÄma (CS) satur visas iepriekÅ” minÄtÄs daļas, tÄ ir aizvÄrta.
DefinÄ«cija: TehniskÄ objekta vadÄ«bu, izmantojot informÄciju par kontroles rezultÄtiem, sauc par atgriezeniskÄs saites principu.
Shematiski Å”Ädu vadÄ«bas sistÄmu var attÄlot kÄ:
RÄ«si. 1.1.1. VadÄ«bas sistÄmas (MS) struktÅ«ra
Ja vadÄ«bas sistÄmai (CS) ir blokshÄma, kuras forma atbilst att. 1.1.1, un funkcijas (strÄdÄ) bez cilvÄka (operatora) lÄ«dzdalÄ«bas, tad to sauc automÄtiskÄ vadÄ«bas sistÄma (ACS).
Ja kontroles sistÄma darbojas ar personas (operatora) lÄ«dzdalÄ«bu, tad to sauc automatizÄta vadÄ«bas sistÄma.
Ja VadÄ«ba nodroÅ”ina doto objekta izmaiÅu likumu laikÄ, neatkarÄ«gi no kontroles rezultÄtiem, tad Å”Äda kontrole tiek veikta atklÄtÄ cilpÄ, un pati vadÄ«ba tiek saukta kontrolÄta programma.
AtvÄrtÄs cilpas sistÄmÄs ietilpst rÅ«pnieciskÄs maŔīnas (konveijera lÄ«nijas, rotÄcijas lÄ«nijas utt.), Datora ciparu vadÄ«bas (CNC) maŔīnas: skatiet piemÄru attÄlÄ. 1.1.2.
1.1.2. att. - Programmas vadÄ«bas piemÄrs
GalvenÄ ierÄ«ce var bÅ«t, piemÄram, ākopÄtÄjsā.
TÄ kÄ Å”ajÄ piemÄrÄ nav ražoto detaļu uzraugoÅ”o sensoru (mÄrÄ«jumu), ja, piemÄram, griezÄjs ir uzstÄdÄ«ts nepareizi vai salÅ«zis, tad izvirzÄ«to mÄrÄ·i (detaļas izgatavoÅ”anu) nevar sasniegt (realizÄt). Parasti Å”Äda veida sistÄmÄs ir nepiecieÅ”ama izejas kontrole, kas reÄ£istrÄs tikai detaļas izmÄru un formas novirzi no vÄlamÄs.
AutomÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas ir sadalÄ«tas 3 veidos:
- automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas (ACS);
- automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas (ACS);
- izsekoÅ”anas sistÄmas (SS).
SAR un SS ir SPG ==> apakŔkopas .
DefinÄ«cija: AutomÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu, kas nodroÅ”ina jebkura fiziska lieluma (lielumu grupas) noturÄ«bu vadÄ«bas objektÄ, sauc par automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu (ACS).
AutomÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas (ACS) ir visizplatÄ«tÄkais automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu veids.
PasaulÄ pirmais automÄtiskais regulators (18. gadsimts) ir vatu regulators. Å o shÄmu (skat. 1.1.3. att.) Vats ieviesa AnglijÄ, lai uzturÄtu nemainÄ«gu tvaika dzinÄja riteÅa grieÅ”anÄs Ätrumu un attiecÄ«gi uzturÄtu nemainÄ«gu transmisijas skriemeļa (siksnas) grieÅ”anÄs (kustÄ«bas) Ätrumu. ).
Å ajÄ shÄmÄ jutÄ«gi elementi (mÄrÄ«Å”anas sensori) ir āsvariā (sfÄras). āSvariā (sfÄras) arÄ« āpiespiežā sviras sviru un pÄc tam vÄrstu kustÄties. TÄpÄc Å”o sistÄmu var klasificÄt kÄ tieÅ”Äs vadÄ«bas sistÄmu, un regulatoru var klasificÄt kÄ tieÅ”as darbÄ«bas regulators, jo tas vienlaikus pilda gan āskaitÄ«tÄjaā, gan āregulatoraā funkcijas.
TieÅ”Äs darbÄ«bas regulatoros papildu avots regulatora pÄrvietoÅ”anai nav nepiecieÅ”ama enerÄ£ija.
RÄ«si. 1.1.3. vatu automÄtiskÄ regulatora Ä·Äde
NetieÅ”Äs vadÄ«bas sistÄmÄm ir nepiecieÅ”ama pastiprinÄtÄja (piemÄram, jaudas) klÄtbÅ«tne (klÄtbÅ«tne), papildu izpildmehÄnisms, kas satur, piemÄram, elektromotoru, servomotoru, hidraulisko piedziÅu utt.
AutomÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas (automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas) piemÄrs Ŕīs definÄ«cijas pilnÄ nozÄ«mÄ ir vadÄ«bas sistÄma, kas nodroÅ”ina raÄ·etes palaiÅ”anu orbÄ«tÄ, kur vadÄmais mainÄ«gais var bÅ«t, piemÄram, leÅÄ·is starp raÄ·eti. ass un Zemes normÄls ==> sk. att. 1.1.4.a un att. 1.1.4.b
RÄ«si. 1.1.4. a)
RÄ«si. 1.1.4. b)
1.2. VadÄ«bas sistÄmu uzbÅ«ve: vienkÄrÅ”as un daudzdimensiju sistÄmas
Tehnisko sistÄmu pÄrvaldÄ«bas teorijÄ jebkura sistÄma parasti tiek sadalÄ«ta saiÅ”u komplektÄ, kas savienots tÄ«kla struktÅ«rÄs. VienkÄrÅ”ÄkajÄ gadÄ«jumÄ sistÄma satur vienu saiti, kuras ievade tiek piegÄdÄta ar ievades darbÄ«bu (ievadi), un sistÄmas atbilde (izeja) tiek iegÅ«ta ieejÄ.
Tehnisko sistÄmu vadÄ«bas teorijÄ tiek izmantoti 2 galvenie vadÄ«bas sistÄmu saiÅ”u attÄloÅ”anas veidi:
ā mainÄ«gajos āinput-outputā;
ā stÄvokļa mainÄ«gajos (sÄ«kÄk sk. 6...7. sadaļÄ).
Atveidojumu ievades-izejas mainÄ«gajos parasti izmanto, lai aprakstÄ«tu salÄ«dzinoÅ”i vienkÄrÅ”as sistÄmas, kurÄm ir viena āievadeā (viena vadÄ«bas darbÄ«ba) un viena āizejaā (viens vadÄmais mainÄ«gais, sk. 1.2.1. attÄlu).
RÄ«si. 1.2.1 ā vienkÄrÅ”as vadÄ«bas sistÄmas shematisks attÄlojums
Parasti Å”o aprakstu izmanto tehniski vienkÄrÅ”Äm automÄtiskajÄm vadÄ«bas sistÄmÄm (automÄtiskajÄm vadÄ«bas sistÄmÄm).
PÄdÄjÄ laikÄ ir kļuvusi plaÅ”i izplatÄ«ta attÄloÅ”ana stÄvokļa mainÄ«gajos, Ä«paÅ”i tehniski sarežģītÄm sistÄmÄm, tostarp daudzdimensiju automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmÄm. AttÄlÄ 1.2.2 parÄdÄ«ts shematisks daudzdimensiju automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas attÄlojums, kur u1(t)ā¦um(t) ā kontroles darbÄ«bas (kontroles vektors), y1(t)ā¦yp(t) ā regulÄjami ACS parametri (izejas vektors).
RÄ«si. 1.2.2. ā Daudzdimensiju vadÄ«bas sistÄmas shematisks attÄlojums
Ä»aujiet mums sÄ«kÄk apsvÄrt ACS struktÅ«ru, kas attÄlota mainÄ«gajos āievades-izejasā un kam ir viena ieeja (ievade vai galvenais, vai vadÄ«bas darbÄ«ba) un viena izeja (izejas darbÄ«ba vai kontrolÄts (vai regulÄjams) mainÄ«gais).
PieÅemsim, ka Å”Äda ACS blokshÄma sastÄv no noteikta elementu (saiÅ”u) skaita. GrupÄjot saites pÄc funkcionÄlÄ principa (ko saites dara), ACS strukturÄlo diagrammu var reducÄt lÄ«dz Å”Ädai tipiskai formai:
RÄ«si. 1.2.3. ā AutomÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas blokshÄma
Simbols Īµ(t) vai mainÄ«gs Īµ(t) norÄda uz nesakritÄ«bu (kļūdu) salÄ«dzinÄÅ”anas ierÄ«ces izejÄ, kas var ādarbotiesā gan vienkÄrÅ”u salÄ«dzinoÅ”o aritmÄtisko darbÄ«bu (visbiežÄk atÅemÅ”anas, retÄk saskaitÄ«Å”anas), gan sarežģītÄku salÄ«dzinoÅ”o darbÄ«bu (procedÅ«ru) režīmÄ.
KÄ y1(t) = y(t)*k1Kur k1 ir ieguvums, tad ==>
Īµ(t) = x(t) ā y1(t) = x(t) ā k1*y(t)
Kontroles sistÄmas uzdevums ir (ja tÄ ir stabila) āstrÄdÄtā, lai novÄrstu neatbilstÄ«bu (kļūdu) Īµ(t), t.i. ==> Īµ(t) ā 0.
JÄÅem vÄrÄ, ka vadÄ«bas sistÄmu ietekmÄ gan ÄrÄja ietekme (kontrolÄjoÅ”a, traucÄjoÅ”a, traucÄjoÅ”a), gan iekÅ”Äja iejaukÅ”anÄs. Interference atŔķiras no ietekmes ar tÄs pastÄvÄÅ”anas stohastiskumu (nejauŔību), savukÄrt ietekme gandrÄ«z vienmÄr ir deterministiska.
Lai norÄdÄ«tu vadÄ«klu (iestatÄ«Å”anas darbÄ«bu), mÄs izmantosim vienu vai otru x(t)Vai u(t).
1.3. Kontroles pamatlikumi
Ja atgriežamies pie pÄdÄjÄs figÅ«ras (ACS blokshÄma 1.2.3. att.), tad ir ājÄatÅ”ifrÄā pastiprinÄÅ”anas-konvertÄjoÅ”Äs ierÄ«ces loma (kÄdas funkcijas tÄ veic).
Ja pastiprinÄÅ”anas-konvertÄjoÅ”Ä ierÄ«ce (ACD) tikai pastiprina (vai vÄjina) neatbilstÄ«bas signÄlu Īµ(t), proti: Kur ā proporcionalitÄtes koeficients (konkrÄtajÄ gadÄ«jumÄ = Const), tad Å”Ädu slÄgta cikla automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas vadÄ«bas režīmu sauc par režīmu proporcionÄlÄ kontrole (P-kontrole).
Ja vadÄ«bas bloks Ä£enerÄ izejas signÄlu Īµ1(t), proporcionÄlu kļūdai Īµ(t) un Īµ(t) integrÄlim, t.i. , tad Å”is vadÄ«bas režīms tiek izsaukts proporcionÄli integrÄjoÅ”i (PI kontrole). ==> Kur b ā proporcionalitÄtes koeficients (konkrÄtajÄ gadÄ«jumÄ b = Const).
Parasti PI kontroli izmanto, lai uzlabotu vadÄ«bas (regulÄÅ”anas) precizitÄti.
Ja vadÄ«bas bloks Ä£enerÄ izejas signÄlu Īµ1(t), proporcionÄlu kļūdai Īµ(t) un tÄs atvasinÄjumam, tad Å”o režīmu sauc. proporcionÄli diferencÄjot (PD kontrole): ==>
Parasti PD vadÄ«bas izmantoÅ”ana palielina ACS veiktspÄju
Ja vadÄ«bas bloks Ä£enerÄ izejas signÄlu Īµ1(t), kas ir proporcionÄls kļūdai Īµ(t), tÄs atvasinÄjumam un kļūdas integrÄlim ==> , tad Å”o režīmu sauc, tad Å”o vadÄ«bas režīmu sauc proporcionÄlais-integrÄlais-diferencÄjoÅ”ais vadÄ«bas režīms (PID kontrole).
PID kontrole bieži ļauj nodroÅ”inÄt ālabuā vadÄ«bas precizitÄti ar ālabuā Ätrumu
1.4. AutomÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu klasifikÄcija
1.4.1. KlasifikÄcija pÄc matemÄtiskÄ apraksta veida
Pamatojoties uz matemÄtiskÄ apraksta veidu (dinamikas un statikas vienÄdojumi), automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas (ACS) iedala lineÄrs Šø nelineÄrs sistÄmas (paÅ”piedziÅas lielgabali vai SAR).
Katra āapakÅ”klaseā (lineÄrÄ un nelineÄrÄ) ir sadalÄ«ta vairÄkÄs āapakÅ”klasÄsā. PiemÄram, lineÄrajiem paÅ”piedziÅas lielgabaliem (SAP) ir atŔķirÄ«bas matemÄtiskÄ apraksta veidÄ.
TÄ kÄ Å”ajÄ semestrÄ« tiks aplÅ«kotas tikai lineÄrÄs automÄtiskÄs vadÄ«bas (regulÄÅ”anas) sistÄmu dinamiskÄs Ä«paŔības, tÄlÄk sniegta klasifikÄcija pÄc lineÄro automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu (ACS) matemÄtiskÄ apraksta veida:
1) LineÄras automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas, kas aprakstÄ«tas ievades-izejas mainÄ«gajos ar parastajiem diferenciÄlvienÄdojumiem (ODE) ar pastÄvÄ«gs koeficienti:
kur x(t) ā ievades ietekme; y(t) ā izejas ietekme (regulÄjama vÄrtÄ«ba).
Ja lineÄra ODE rakstÄ«Å”anai izmantojam operatora (ākompaktoā) formu, tad vienÄdojumu (1.4.1) var attÄlot Å”ÄdÄ formÄ:
kur, p = d/dt ā diferenciÄcijas operators; L(p), N(p) ir attiecÄ«gie lineÄrie diferenciÄlie operatori, kas ir vienÄdi ar:
2) LineÄrÄs automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas, kas aprakstÄ«tas ar lineÄriem parastajiem diferenciÄlvienÄdojumiem (ODE) ar mainÄ«gie (laika) koeficienti:
VispÄrÄ«gÄ gadÄ«jumÄ Å”Ädas sistÄmas var klasificÄt kÄ nelineÄras automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas (NSA).
3) LineÄrÄs automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas, kas aprakstÄ«tas ar lineÄro starpÄ«bas vienÄdojumiem:
kur f (ā¦) ā argumentu lineÄrÄ funkcija; k = 1, 2, 3ā¦ - veseli skaitļi; Īt ā kvantÄÅ”anas intervÄls (izlases intervÄls).
VienÄdojumu (1.4.4.) var attÄlot ākompaktÄā apzÄ«mÄjumÄ:
Parasti Å”o lineÄro automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu (ACS) aprakstu izmanto digitÄlajÄs vadÄ«bas sistÄmÄs (izmantojot datoru).
4) LineÄrÄs automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas ar aizkavi:
kur L(p), N(p) ā lineÄrie diferenciÄlie operatori; Ļ ā kavÄÅ”anÄs laiks vai aizkavÄÅ”anÄs konstante.
Ja operatori L(p) Šø N(p) deÄ£enerÄts (L(p) = 1; N(p) = 1), tad vienÄdojums (1.4.6.) atbilst ideÄlÄs aiztures saites dinamikas matemÄtiskajam aprakstam:
un tÄ Ä«paŔību grafisks attÄls ir parÄdÄ«ts attÄlÄ. 1.4.1
RÄ«si. 1.4.1. ā ideÄlÄs aizkaves saites ievades un izejas grafiki
5) LineÄrÄs automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas, kas aprakstÄ«tas ar lineÄriem diferenciÄlvienÄdojumiem in daļÄji atvasinÄjumi. Å Ädus paÅ”piedziÅas ieroÄus bieži sauc izplatÄ«ts kontroles sistÄmas. ==> Å Äda apraksta āabstraktsā piemÄrs:
VienÄdojumu sistÄma (1.4.7) apraksta lineÄri sadalÄ«tas automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas dinamiku, t.i. kontrolÄtais daudzums ir atkarÄ«gs ne tikai no laika, bet arÄ« no vienas telpiskÄs koordinÄtas.
Ja vadÄ«bas sistÄma ir ātelpisksā objekts, tad ==>
kur atkarÄ«gs no laika un telpiskÄm koordinÄtÄm, ko nosaka rÄdiusa vektors
6) AprakstÄ«ti paÅ”piedziÅas lielgabali sistÄmÄm ODE, vai diferenciÄlvienÄdojumu sistÄmas, vai daļÄju diferenciÄlvienÄdojumu sistÄmas ==> un tÄ tÄlÄk...
LÄ«dzÄ«gu klasifikÄciju var piedÄvÄt nelineÄrÄm automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmÄm (SAP)ā¦
LineÄrÄm sistÄmÄm ir izpildÄ«tas Å”Ädas prasÄ«bas:
- ACS statisko raksturlielumu linearitÄte;
- dinamikas vienÄdojuma linearitÄte, t.i. mainÄ«gie ir iekļauti dinamikas vienÄdojumÄ tikai lineÄrÄ kombinÄcijÄ.
Statiskais raksturlielums ir izejas atkarÄ«ba no ieejas ietekmes lieluma lÄ«dzsvara stÄvoklÄ« (kad visi pÄrejoÅ”ie procesi ir izmiruÅ”i).
SistÄmÄm, kas aprakstÄ«tas ar lineÄriem parastajiem diferenciÄlvienÄdojumiem ar nemainÄ«giem koeficientiem, statisko raksturlielumu iegÅ«st no dinamiskÄ vienÄdojuma (1.4.1.), visus nestacionÄros nosacÄ«jumus iestatot uz nulli ==>
1.4.2. attÄlÄ parÄdÄ«ti automÄtiskÄs vadÄ«bas (regulÄÅ”anas) sistÄmu lineÄro un nelineÄro statisko raksturlielumu piemÄri.
RÄ«si. 1.4.2. Statisko lineÄro un nelineÄro raksturlielumu piemÄri
Terminu nelinearitÄte, kas satur laika atvasinÄjumus dinamiskos vienÄdojumos, var rasties, izmantojot nelineÄras matemÄtiskas darbÄ«bas (*, /, , , grÄks, ln utt.). PiemÄram, Åemot vÄrÄ kÄda āabstraktaā āāpaÅ”piedziÅas pistoles dinamikas vienÄdojumu
Å
emiet vÄrÄ, ka Å”ajÄ vienÄdojumÄ ar lineÄru statisku raksturlielumu otrais un treÅ”ais termins (dinamiskais termins) vienÄdojuma kreisajÄ pusÄ ir nelineÄrs, tÄpÄc ACS, kas aprakstÄ«ts ar lÄ«dzÄ«gu vienÄdojumu, ir nelineÄrs iekÅ”Ä dinamisks plÄns.
1.4.2. KlasifikÄcija pÄc pÄrraidÄ«to signÄlu rakstura
Pamatojoties uz pÄrraidÄ«to signÄlu raksturu, automÄtiskÄs vadÄ«bas (vai regulÄÅ”anas) sistÄmas iedala:
- nepÄrtrauktas sistÄmas (nepÄrtrauktas sistÄmas);
- releju sistÄmas (releju darbÄ«bas sistÄmas);
- diskrÄtas darbÄ«bas sistÄmas (impulsu un digitÄlÄs).
SistÄma nepÄrtraukts darbÄ«bu sauc par Å”Ädu ACS, kuras katrÄ saitÄ nepÄrtraukts ieejas signÄla izmaiÅas laika gaitÄ atbilst nepÄrtrauktam izejas signÄla izmaiÅas, savukÄrt izejas signÄla izmaiÅu likums var bÅ«t patvaļīgs. Lai paÅ”piedziÅas pistole bÅ«tu nepÄrtraukta, ir nepiecieÅ”ams, lai visu statiskie parametri bÅ«tu saites bija nepÄrtrauktas.
RÄ«si. 1.4.3. NepÄrtrauktas sistÄmas piemÄrs
SistÄma relejs darbÄ«bu sauc par automÄtisko vadÄ«bas sistÄmu, kurÄ vismaz vienÄ saitÄ, nepÄrtraukti mainoties ieejas vÄrtÄ«bai, izejas vÄrtÄ«ba atseviŔķos vadÄ«bas procesa momentos mainÄs ālecā atkarÄ«bÄ no ieejas signÄla vÄrtÄ«bas. Å Ädas saites statiskÄ Ä«paŔība ir pÄrtraukuma punkti vai lÅ«zums ar plÄ«sumu.
RÄ«si. 1.4.4. Releju statisko raksturlielumu piemÄri
SistÄma diskrÄts darbÄ«ba ir sistÄma, kurÄ vismaz vienÄ saitÄ, nepÄrtraukti mainoties ievades daudzumam, ir izvades daudzums individuÄlo impulsu veids, kas parÄdÄs pÄc noteikta laika.
Saite, kas nepÄrtrauktu signÄlu pÄrvÄrÅ” diskrÄtÄ signÄlÄ, sauc par impulsa saiti. LÄ«dzÄ«ga veida pÄrraidÄ«tie signÄli notiek automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmÄ ar datoru vai kontrolieri.
VisbiežÄk ieviestÄs metodes (algoritmi) nepÄrtraukta ieejas signÄla pÄrveidoÅ”anai impulsa izejas signÄlÄ ir:
- impulsa amplitÅ«das modulÄcija (PAM);
- Impulsu platuma modulÄcija (PWM).
AttÄlÄ 1.4.5. attÄlÄ parÄdÄ«ts impulsa amplitÅ«das modulÄcijas (PAM) algoritma grafisks attÄls. AttÄla augÅ”daļÄ. tiek parÄdÄ«ta laika atkarÄ«ba x(t) - signÄls pie ieejas impulsu sadaļÄ. Impulsu bloka izejas signÄls (saite) y(t) ā taisnstÅ«rveida impulsu secÄ«ba, kas parÄdÄs ar pastÄvÄ«gs kvantÄÅ”anas periods Īt (skat. attÄla apakÅ”Äjo daļu). Impulsu ilgums ir vienÄds un vienÄds ar Ī. Impulsa amplitÅ«da bloka izejÄ ir proporcionÄla atbilstoÅ”ajai nepÄrtrauktÄ signÄla vÄrtÄ«bai x(t) Ŕī bloka ieejÄ.
RÄ«si. 1.4.5. ā Impulsu amplitÅ«das modulÄcijas ievieÅ”ana
Å Ä« impulsu modulÄcijas metode bija ļoti izplatÄ«ta atomelektrostaciju (AES) vadÄ«bas un aizsardzÄ«bas sistÄmu (CPS) elektroniskajÄs mÄriekÄrtÄs pagÄjuÅ”Ä gadsimta 70....80.gados.
AttÄlÄ 1.4.6. attÄlÄ parÄdÄ«ts impulsa platuma modulÄcijas (PWM) algoritma grafisks attÄls. AttÄla augÅ”daļÄ. 1.14 parÄda laika atkarÄ«bu x(t) ā signÄls pie impulsa saites ieejas. Impulsu bloka izejas signÄls (saite) y(t) ā taisnstÅ«rveida impulsu secÄ«ba, kas parÄdÄs ar nemainÄ«gu kvantÄÅ”anas periodu Īt (skat. 1.14. att. apakÅ”Ä). Visu impulsu amplitÅ«da ir vienÄda. Impulsa ilgums Īt pie bloka izejas ir proporcionÄls nepÄrtrauktÄ signÄla atbilstoÅ”ajai vÄrtÄ«bai x(t) pie impulsa bloka ieejas.
RÄ«si. 1.4.6. ā Impulsu platuma modulÄcijas ievieÅ”ana
Å Ä« impulsu modulÄcijas metode Å”obrÄ«d ir visizplatÄ«tÄkÄ atomelektrostaciju (AES) vadÄ«bas un aizsardzÄ«bas sistÄmu (CPS) un citu tehnisko sistÄmu ACS elektroniskajÄs mÄriekÄrtÄs.
NoslÄdzot Å”o apakÅ”nodaļu, jÄatzÄ«mÄ, ka, ja raksturÄ«gÄs laika konstantes citÄs paÅ”piedziÅas lielgabalu (SAP) saitÄs ievÄrojami vairÄk Īt (pÄc lieluma kÄrtÄm), tad impulsu sistÄma var uzskatÄ«t par nepÄrtrauktu automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmu (lietojot gan AIM, gan PWM).
1.4.3. KlasifikÄcija pÄc kontroles veida
Pamatojoties uz vadÄ«bas procesu raksturu, automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas tiek iedalÄ«tas Å”Ädos veidos:
- deterministiskas automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas, kurÄs ieejas signÄlu var nepÄrprotami saistÄ«t ar izejas signÄlu (un otrÄdi);
- stohastiskÄ ACS (statistiskÄ, varbÅ«tiskÄ), kurÄ ACS āreaÄ£Äā uz noteiktu ieejas signÄlu nejauÅ”s (stohastiskais) izejas signÄls.
Izejas stohastisko signÄlu raksturo:
- sadales likums;
- matemÄtiskÄ cerÄ«ba (vidÄjÄ vÄrtÄ«ba);
- dispersija (standarta novirze).
Kontroles procesa stohastiskais raksturs parasti tiek novÄrots bÅ«tÄ«bÄ nelineÄra ACS gan no statisko raksturlielumu viedokļa, gan no dinamikas vienÄdojumos esoÅ”o dinamisko terminu nelinearitÄtes viedokļa (pat lielÄkÄ mÄrÄ).
RÄ«si. 1.4.7. ā StohastiskÄs automÄtiskÄs vadÄ«bas sistÄmas izejas vÄrtÄ«bas sadalÄ«jums
Papildus iepriekÅ” minÄtajiem galvenajiem vadÄ«bas sistÄmu klasifikÄcijas veidiem ir arÄ« citas klasifikÄcijas. PiemÄram, klasifikÄciju var veikt saskaÅÄ ar kontroles metodi un balstÄ«ties uz mijiedarbÄ«bu ar ÄrÄjo vidi un spÄju pielÄgot ACS vides parametru izmaiÅÄm. SistÄmas ir sadalÄ«tas divÄs lielÄs klasÄs:
1) ParastÄs (nepaÅ”regulÄjoÅ”Äs) vadÄ«bas sistÄmas bez adaptÄcijas; Å Ä«s sistÄmas pieder pie vienkÄrÅ”u sistÄmu kategorijas, kuras vadÄ«bas procesÄ nemaina savu struktÅ«ru. Tie ir visattÄ«stÄ«tÄkie un plaÅ”i izmantotie. ParastÄs vadÄ«bas sistÄmas iedala trÄ«s apakÅ”klasÄs: atvÄrtÄ cikla, slÄgtÄ cikla un kombinÄtÄs vadÄ«bas sistÄmas.
2) PaÅ”regulÄjoÅ”as (adaptÄ«vÄs) vadÄ«bas sistÄmas. Å ajÄs sistÄmÄs, mainoties vadÄmÄ objekta ÄrÄjiem apstÄkļiem vai raksturlielumiem, notiek automÄtiska (nav iepriekÅ” noteikta) vadÄ«bas ierÄ«ces parametru maiÅa sakarÄ ar vadÄ«bas sistÄmas koeficientu, vadÄ«bas sistÄmas struktÅ«ras izmaiÅÄm vai pat jaunu elementu ievieÅ”anu. .
VÄl viens klasifikÄcijas piemÄrs: pÄc hierarhiskas bÄzes (viena lÄ«meÅa, divu lÄ«meÅu, daudzlÄ«meÅu).
AptaujÄ var piedalÄ«ties tikai reÄ£istrÄti lietotÄji. , lÅ«dzu.
Vai turpinÄt publicÄt lekcijas par UTS?
-
88,7%JÄ 118
-
7,5%Nr.10
-
3,8%Es nezinu 5
Nobalsoja 133 lietotÄji. 10 lietotÄji atturÄjÄs.
Avots: www.habr.com