म स्वत: नियन्त्रणको सिद्धान्तमा व्याख्यानको पहिलो अध्याय प्रकाशित गर्दैछु, त्यसपछि तपाईंको जीवन कहिल्यै उस्तै हुनेछैन।

MSTU को "पावर मेकानिकल इन्जिनियरिङ्" को संकाय "न्युक्लियर रिएक्टर र पावर प्लान्टहरू" विभागमा ओलेग स्टेपानोविच कोज्लोभले "प्राविधिक प्रणालीहरूको व्यवस्थापन" पाठ्यक्रममा व्याख्यानहरू दिएका छन्। N.E. बाउमन। जसको लागि म उहाँप्रति धेरै आभारी छु ।

यी व्याख्यानहरू भर्खरै पुस्तकको रूपमा प्रकाशनको लागि तयार भइरहेका छन्, र त्यहाँ TAU विशेषज्ञहरू, विद्यार्थीहरू, र विषयहरूमा मात्र रुचि राख्नेहरू छन्, कुनै पनि आलोचना स्वागत छ।

1. प्राविधिक प्रणालीहरूको नियन्त्रणको सिद्धान्तको आधारभूत अवधारणाहरू

१.१। लक्ष्यहरू, व्यवस्थापनका सिद्धान्तहरू, व्यवस्थापन प्रणालीका प्रकारहरू, आधारभूत परिभाषाहरू, उदाहरणहरू

औद्योगिक उत्पादनको विकास र सुधार (ऊर्जा, यातायात, मेकानिकल इन्जिनियरिङ्, अन्तरिक्ष प्रविधि, आदि) को लागि मेसिन र एकाइहरूको उत्पादकतामा निरन्तर वृद्धि, उत्पादन गुणस्तर सुधार, लागत घटाउन र विशेष गरी परमाणु ऊर्जामा तीव्र वृद्धि आवश्यक छ। सुरक्षा (आणविक, विकिरण, इत्यादि) .d) आणविक उर्जा प्लान्ट र आणविक स्थापनाहरूको सञ्चालन।

स्वचालित (मानव अपरेटरको सहभागितामा) र स्वचालित (मानव अपरेटरको सहभागिता बिना) नियन्त्रण प्रणाली (CS) दुवै सहित आधुनिक नियन्त्रण प्रणालीहरूको परिचय बिना सेट लक्ष्यहरूको कार्यान्वयन असम्भव छ।

परिभाषा: व्यवस्थापन एक विशेष प्राविधिक प्रक्रियाको संगठन हो जसले निर्धारित लक्ष्यको उपलब्धि सुनिश्चित गर्दछ।

नियन्त्रण सिद्धान्त आधुनिक विज्ञान र प्रविधिको एक शाखा हो। यो आधारभूत (सामान्य वैज्ञानिक) विषयहरू (उदाहरणका लागि, गणित, भौतिक विज्ञान, रसायन विज्ञान, आदि) र लागू विषयहरू (इलेक्ट्रोनिक्स, माइक्रोप्रोसेसर टेक्नोलोजी, प्रोग्रामिङ, आदि) मा आधारित (आधारित) छ।

कुनै पनि नियन्त्रण प्रक्रिया (स्वचालित) निम्न मुख्य चरणहरू (तत्वहरू) समावेश गर्दछ:

• नियन्त्रण कार्य बारे जानकारी प्राप्त गर्दै;
• व्यवस्थापनको नतिजा बारे जानकारी प्राप्त गर्दै;
• प्राप्त जानकारी को विश्लेषण;
• निर्णयको कार्यान्वयन (नियन्त्रण वस्तुमा प्रभाव)।

व्यवस्थापन प्रक्रिया लागू गर्न, व्यवस्थापन प्रणाली (CS) मा हुनुपर्छ:

• व्यवस्थापन कार्य बारे जानकारी को स्रोत;
• नियन्त्रण परिणामहरूको बारेमा जानकारीको स्रोतहरू (विभिन्न सेन्सरहरू, नाप्ने उपकरणहरू, डिटेक्टरहरू, आदि);
• प्राप्त जानकारीको विश्लेषण र समाधानहरू विकास गर्न उपकरणहरू;
• नियन्त्रण वस्तुमा कार्य गर्ने एक्चुएटरहरू, समावेश छन्: नियामक, मोटरहरू, प्रवर्धन-रूपान्तरण उपकरणहरू, इत्यादि।

परिभाषा: यदि नियन्त्रण प्रणाली (CS) मा माथिका सबै भागहरू समावेश छन् भने, यो बन्द छ।

परिभाषा: नियन्त्रण परिणामहरूको बारेमा जानकारी प्रयोग गरेर प्राविधिक वस्तुको नियन्त्रणलाई प्रतिक्रिया सिद्धान्त भनिन्छ।

योजनाबद्ध रूपमा, यस्तो नियन्त्रण प्रणाली प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

चामल। 1.1.1 - नियन्त्रण प्रणाली (MS) को संरचना

यदि नियन्त्रण प्रणाली (CS) सँग ब्लक रेखाचित्र छ, जसको रूप चित्रसँग मेल खान्छ। 1.1.1, र मानव (अपरेटर) को सहभागिता बिना प्रकार्य (कार्य), त्यसपछि यसलाई भनिन्छ स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS).

यदि नियन्त्रण प्रणाली एक व्यक्ति (अपरेटर) को सहभागिता संग काम गर्दछ, तब यसलाई भनिन्छ स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली.

यदि नियन्त्रणले समयमै वस्तुको परिवर्तनको दिइएको नियम प्रदान गर्दछ, नियन्त्रणको नतिजालाई ध्यान नदिई, त्यस्ता नियन्त्रणलाई खुला लूपमा गरिन्छ, र नियन्त्रण आफैं भनिन्छ। कार्यक्रम नियन्त्रित.

ओपन-लूप प्रणालीहरूले औद्योगिक मेसिनहरू (कन्वेयर लाइनहरू, रोटरी लाइनहरू, आदि), कम्प्युटर संख्यात्मक नियन्त्रण (CNC) मेसिनहरू समावेश गर्दछ: चित्रमा उदाहरण हेर्नुहोस्। १.१.२।

चित्र १.१.२ - कार्यक्रम नियन्त्रणको उदाहरण

मास्टर उपकरण हुन सक्छ, उदाहरणका लागि, "कपियर"।

यस उदाहरणमा उत्पादन भइरहेको भागको अनुगमन गर्ने कुनै सेन्सरहरू (मापनहरू) छैनन्, यदि, उदाहरणका लागि, कटर गलत रूपमा स्थापना गरिएको थियो वा भाँचिएको थियो, त्यसपछि सेट लक्ष्य (भागको उत्पादन) हासिल गर्न सकिँदैन (अनुभूति)। सामान्यतया, यस प्रकारको प्रणालीहरूमा, आउटपुट नियन्त्रण आवश्यक छ, जसले केवल आयाम र भागको आकारको विचलनलाई वांछित एकबाट रेकर्ड गर्नेछ।

स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली 3 प्रकार मा विभाजित छन्:

• स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS);
• स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS);
• ट्र्याकिङ सिस्टम (एसएस)।

SAR र SS SPG ==> का सबसेटहरू हुन् .

परिभाषा: एक स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली जसले नियन्त्रण वस्तुमा कुनै पनि भौतिक मात्रा (मात्राहरूको समूह) को स्थिरता सुनिश्चित गर्दछ स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS) भनिन्छ।

स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS) स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली को सबै भन्दा सामान्य प्रकार हो।

विश्वको पहिलो स्वचालित नियामक (18 औं शताब्दी) वाट नियामक हो। यो योजना (चित्र १.१.३ हेर्नुहोस्) इङ्गल्याण्डमा वाटद्वारा स्टीम इन्जिनको पाङ्ग्राको निरन्तर गति कायम राख्न र तदनुसार, प्रसारण चरखी (बेल्ट) को रोटेशन (गति) को स्थिर गति कायम राख्न लागू गरिएको थियो। )।

यस योजनामा संवेदनशील तत्वहरू (मापन सेन्सरहरू) "तौल" (गोलाहरू) हुन्। "तौल" (गोलाहरू) ले रकरको हात र त्यसपछि भल्भलाई सार्नको लागि "बल" गर्छ। तसर्थ, यस प्रणालीलाई प्रत्यक्ष नियन्त्रण प्रणालीको रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ, र नियामक रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ प्रत्यक्ष अभिनय नियामक, किनकि यसले एकैसाथ "मीटर" र "नियामक" को कार्य गर्दछ।

प्रत्यक्ष अभिनय नियामकहरूमा अतिरिक्त स्रोत नियामक सार्न कुनै ऊर्जा आवश्यक छैन।

चामल। 1.1.3 - वाट स्वचालित नियामक सर्किट

अप्रत्यक्ष नियन्त्रण प्रणालीहरूलाई एम्पलीफायरको उपस्थिति (उपस्थिति) चाहिन्छ (उदाहरणका लागि, शक्ति), एक अतिरिक्त एक्ट्युएटर समावेश गर्दछ, उदाहरणका लागि, इलेक्ट्रिक मोटर, सर्भोमोटर, हाइड्रोलिक ड्राइभ, आदि।

स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली) को एक उदाहरण, यस परिभाषाको पूर्ण अर्थमा, एक नियन्त्रण प्रणाली हो जसले कक्षमा रकेटको प्रक्षेपण सुनिश्चित गर्दछ, जहाँ नियन्त्रित चर हुन सक्छ, उदाहरणका लागि, रकेट बीचको कोण। अक्ष र पृथ्वीमा सामान्य ==> चित्र हेर्नुहोस्। 1.1.4.a र अंजीर। 1.1.4.b

चामल। १.१.४(क)

चामल। १.१.४ (ख)

१.२। नियन्त्रण प्रणाली को संरचना: सरल र बहुआयामी प्रणाली

प्राविधिक प्रणाली व्यवस्थापनको सिद्धान्तमा, कुनै पनि प्रणाली सामान्यतया नेटवर्क संरचनाहरूमा जडान गरिएका लिङ्कहरूको सेटमा विभाजित हुन्छ। सरल अवस्थामा, प्रणालीले एउटा लिङ्क समावेश गर्दछ, जसको इनपुट इनपुट कार्य (इनपुट) संग आपूर्ति गरिन्छ, र प्रणालीको प्रतिक्रिया (आउटपुट) इनपुटमा प्राप्त हुन्छ।

प्राविधिक प्रणाली व्यवस्थापनको सिद्धान्तमा, नियन्त्रण प्रणालीहरूको लिङ्कहरू प्रतिनिधित्व गर्ने 2 मुख्य तरिकाहरू प्रयोग गरिन्छ:

- "इनपुट-आउटपुट" चरहरूमा;

— राज्य चरहरूमा (थप विवरणहरूको लागि, सेक्सन 6...7 हेर्नुहोस्)।

इनपुट-आउटपुट चरहरूमा प्रतिनिधित्व सामान्यतया अपेक्षाकृत सरल प्रणालीहरू वर्णन गर्न प्रयोग गरिन्छ जसमा एउटा "इनपुट" (एक नियन्त्रण कार्य) र एउटा "आउटपुट" (एक नियन्त्रित चल, चित्र 1.2.1 हेर्नुहोस्) छ।

चामल। 1.2.1 - एक साधारण नियन्त्रण प्रणाली को योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

सामान्यतया, यो विवरण प्राविधिक रूपमा सरल स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली) को लागी प्रयोग गरिन्छ।

हालै, राज्य चरहरूमा प्रतिनिधित्व व्यापक भएको छ, विशेष गरी प्राविधिक जटिल प्रणालीहरूको लागि, बहुआयामी स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू सहित। चित्रमा। 1.2.2 ले बहुआयामी स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीको योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व देखाउँछ, जहाँ u1(t)…um(t) - नियन्त्रण कार्यहरू (नियन्त्रण भेक्टर), y1(t)…yp(t) - ACS को समायोज्य प्यारामिटरहरू (आउटपुट भेक्टर)।

चामल। 1.2.2 - बहुआयामी नियन्त्रण प्रणालीको योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

"इनपुट-आउटपुट" चरहरूमा प्रतिनिधित्व गरिएको र एउटा इनपुट (इनपुट वा मास्टर, वा नियन्त्रण कार्य) र एउटा आउटपुट (आउटपुट कार्य वा नियन्त्रित (वा समायोज्य) चल) भएको ACS को संरचनालाई थप विस्तारमा विचार गरौं।

हामी मानौं कि यस्तो ACS को ब्लक रेखाचित्र एक निश्चित संख्या तत्वहरू (लिङ्कहरू) समावेश गर्दछ। कार्यात्मक सिद्धान्त (लिङ्कहरूले के गर्छ) अनुसार लिङ्कहरूलाई समूहबद्ध गरेर, ACS को संरचनात्मक रेखाचित्र निम्न विशिष्ट रूपमा घटाउन सकिन्छ:

चामल। 1.2.3 - स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली को ब्लक रेखाचित्र

प्रतीक ε(t) वा चर ε(t) तुलनात्मक यन्त्रको आउटपुटमा बेमेल (त्रुटि) लाई संकेत गर्दछ, जसले सरल तुलनात्मक अंकगणितीय कार्यहरू (धेरै पटक घटाउ, कम पटक थप) र थप जटिल तुलनात्मक कार्यहरू (प्रक्रियाहरू) को मोडमा "सञ्चालन" गर्न सक्छ।

पछि y1(t) = y(t)*k1कहाँ k1 लाभ हो, त्यसपछि ==>
ε(t) = x(t) - y1(t) = x(t) - k1*y(t)

नियन्त्रण प्रणालीको कार्य (यदि यो स्थिर छ) बेमेल (त्रुटि) हटाउन "काम" गर्नु हो। ε(t), अर्थात् ==> ε(t) → ०.

यो ध्यान दिनुपर्छ कि नियन्त्रण प्रणाली बाह्य प्रभावहरू (नियन्त्रण, गडबड, हस्तक्षेप) र आन्तरिक हस्तक्षेपबाट प्रभावित हुन्छ। हस्तक्षेप यसको अस्तित्वको stochasticity (यादृच्छिकता) द्वारा प्रभाव भन्दा फरक छ, जबकि प्रभाव लगभग सधैं निर्णायक हुन्छ।

नियन्त्रण (सेटिङ कार्य) नामित गर्न हामी या त प्रयोग गर्नेछौं x (t), वा u (t).

१.३। नियन्त्रण को आधारभूत कानून

यदि हामी अन्तिम चित्रमा फर्कियौं (चित्र 1.2.3 मा ACS को ब्लक रेखाचित्र), तब प्रवर्द्धन-रूपान्तरण उपकरण (यसले के कार्य गर्दछ) द्वारा खेलेको भूमिका "डिसिफर" गर्न आवश्यक छ।

यदि प्रवर्द्धन-रूपान्तरण उपकरण (ACD) ले बेमेल संकेत ε(t) लाई मात्र बढाउँछ (वा कम गर्छ), अर्थात्: कहाँ - समानुपातिक गुणांक (विशेष अवस्थामा = Const), त्यसपछि बन्द-लूप स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीको यस्तो नियन्त्रण मोडलाई मोड भनिन्छ समानुपातिक नियन्त्रण (पी-नियन्त्रण)।

यदि नियन्त्रण एकाइले आउटपुट संकेत ε1(t) उत्पन्न गर्छ, त्रुटि ε(t) को समानुपातिक र ε(t) को अभिन्न, अर्थात्। , त्यसपछि यो नियन्त्रण मोड भनिन्छ समानुपातिक-एकीकरण (PI नियन्त्रण)। ==> कहाँ b - समानुपातिक गुणांक (विशेष अवस्थामा b = Const).

सामान्यतया, PI नियन्त्रण नियन्त्रण (नियमन) शुद्धता सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ।

यदि नियन्त्रण एकाइले आउटपुट सिग्नल ε1(t) उत्पन्न गर्छ, त्रुटि ε(t) र यसको व्युत्पन्नसँग समानुपातिक, तब यो मोड भनिन्छ। समानुपातिक भिन्नता (पीडी नियन्त्रण): ==>

सामान्यतया, PD नियन्त्रणको प्रयोगले ACS को प्रदर्शन बढाउँछ

यदि नियन्त्रण एकाइले आउटपुट सिग्नल ε1(t), त्रुटि ε(t), यसको व्युत्पन्न, र त्रुटिको अभिन्न समानुपातिक उत्पन्न गर्दछ ==> , त्यसपछि यो मोड भनिन्छ त्यसपछि यो नियन्त्रण मोड भनिन्छ समानुपातिक-अभिन्न-भिन्न नियन्त्रण मोड (PID नियन्त्रण)।

PID नियन्त्रणले तपाईंलाई "राम्रो" गतिको साथ "राम्रो" नियन्त्रण शुद्धता प्रदान गर्न अनुमति दिन्छ

१.४। स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली को वर्गीकरण

१.४.१। गणितीय विवरण को प्रकार द्वारा वर्गीकरण

गणितीय विवरण (गतिशास्त्र र स्थिरताको समीकरण) को आधारमा, स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS) लाई विभाजन गरिएको छ। रेखीय и nonlinear प्रणालीहरू (सेल्फ-प्रोपेल्ड गन वा SAR)।

प्रत्येक "उपवर्ग" (रैखिक र गैररेखीय) धेरै "उपवर्ग" मा विभाजित छ। उदाहरणका लागि, रैखिक स्व-चालित बन्दुकहरू (SAP) मा गणितीय विवरणको प्रकारमा भिन्नताहरू छन्।
यस सेमेस्टरले केवल रेखीय स्वचालित नियन्त्रण (नियमन) प्रणालीहरूको गतिशील गुणहरूलाई विचार गर्ने भएकोले, तल हामी रेखीय स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS) को लागि गणितीय विवरणको प्रकार अनुसार वर्गीकरण प्रदान गर्दछौं:

1) रैखिक स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू इनपुट-आउटपुट चरहरूमा सामान्य भिन्नता समीकरणहरू (ODE) द्वारा वर्णन गरिएको छ। स्थायी गुणांक:

जहाँ x (t) - इनपुट प्रभाव; y (t) - आउटपुट प्रभाव (समायोज्य मान)।

यदि हामीले रेखीय ODE लेख्ने अपरेटर ("कम्प्याक्ट") फारम प्रयोग गर्छौं भने, समीकरण (1.4.1) निम्न फारममा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

कहाँ, p = d/dt - भिन्नता अपरेटर; L(p), N(p) सम्बन्धित रैखिक भिन्नता अपरेटरहरू हुन्, जुन बराबर छन्:

2) रैखिक सामान्य भिन्न समीकरण (ODE) द्वारा वर्णन गरिएको रैखिक स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू चर (समयमा) गुणांक:

सामान्य अवस्थामा, त्यस्ता प्रणालीहरूलाई nonlinear स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (NSA) को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।

3) रैखिक भिन्न समीकरणहरू द्वारा वर्णन गरिएको रैखिक स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू:

जहाँ f(…) - तर्क को रैखिक प्रकार्य; k = १, २, ३… - पूर्ण संख्या; Δt - परिमाणीकरण अन्तराल (नमूना अन्तराल)।

समीकरण (1.4.4) लाई "कम्प्याक्ट" नोटेशनमा प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

सामान्यतया, रेखीय स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (ACS) को यो विवरण डिजिटल नियन्त्रण प्रणाली (कम्प्यूटर प्रयोग गरेर) मा प्रयोग गरिन्छ।

4) ढिलाइ संग रैखिक स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली:

जहाँ L(p), N(p) - रैखिक भिन्न अपरेटरहरू; τ - ढिलो समय वा ढिलाइ स्थिर।

यदि अपरेटरहरू L(p) и N(p) पतित (L(p) = 1; N(p) = 1), त्यसपछि समीकरण (1.4.6) आदर्श ढिलाइ लिङ्कको गतिशीलताको गणितीय विवरणसँग मेल खान्छ:

र यसको गुणहरूको ग्राफिक चित्रण चित्रमा देखाइएको छ। १.४.१

चामल। 1.4.1 - आदर्श ढिलाइ लिङ्कको इनपुट र आउटपुटको ग्राफहरू

5) रैखिक भिन्न समीकरणहरू द्वारा वर्णन गरिएको रैखिक स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू आंशिक व्युत्पन्न। यस्ता स्व-चालित बन्दुकहरू प्रायः भनिन्छ वितरित नियन्त्रण प्रणालीहरू। ==> यस्तो विवरणको "सार" उदाहरण:

समीकरण प्रणाली (1.4.7) ले रेखीय रूपमा वितरित स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीको गतिशीलता वर्णन गर्दछ, अर्थात्। नियन्त्रित मात्रा समय मा मात्र होइन, तर एक स्थानिय समन्वय मा पनि निर्भर गर्दछ।
यदि नियन्त्रण प्रणाली "स्थानिक" वस्तु हो, त्यसपछि ==>

जहाँ त्रिज्या भेक्टर द्वारा निर्धारित समय र स्थानिय निर्देशांक मा निर्भर गर्दछ

6) स्व-चालित बन्दुकहरू वर्णन गरियो प्रणालीहरू ODEs, वा भिन्न समीकरणहरूको प्रणाली, वा आंशिक भिन्नता समीकरणहरूको प्रणाली ==> र यस्तै अन्य...

समान वर्गीकरण nonlinear स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली (SAP) को लागि प्रस्तावित गर्न सकिन्छ ...

रैखिक प्रणालीहरूको लागि निम्न आवश्यकताहरू पूरा हुन्छन्:

• ACS को स्थिर विशेषताहरु को linearity;
• गतिशीलता समीकरणको रेखीयता, अर्थात् चरहरू गतिशील समीकरणमा समावेश छन् केवल रैखिक संयोजनमा।

स्थिर विशेषता भनेको स्थिर अवस्थामा इनपुट प्रभावको परिमाणमा आउटपुटको निर्भरता हो (जब सबै क्षणिक प्रक्रियाहरू मरेका छन्)।

स्थिर गुणांकहरू सहित रैखिक साधारण भिन्न समीकरणहरूद्वारा वर्णन गरिएका प्रणालीहरूको लागि, स्थिर विशेषतालाई गतिशील समीकरण (1.4.1) बाट सबै गैर-स्थिर सर्तहरूलाई शून्य ==> मा सेट गरेर प्राप्त गरिन्छ।

चित्र 1.4.2 ले स्वचालित नियन्त्रण (नियमन) प्रणालीहरूको रेखीय र गैररेखीय स्थिर विशेषताहरूको उदाहरणहरू देखाउँछ।

चामल। 1.4.2 - स्थिर रैखिक र गैररेखीय विशेषताहरूको उदाहरणहरू

गतिशील समीकरणहरूमा समय व्युत्पन्न समावेश सर्तहरूको ननलाइनरिटी गणितीय अपरेशनहरू (*, /,) प्रयोग गर्दा उत्पन्न हुन सक्छ। , , sin, ln, आदि)। उदाहरणका लागि, केही "अमूर्त" स्व-चालित बन्दूकको गतिशीलता समीकरणलाई विचार गर्दै

ध्यान दिनुहोस् कि यस समीकरणमा, रैखिक स्थिर विशेषताको साथ दोस्रो र तेस्रो सर्तहरू (गतिशील सर्तहरू) समीकरणको बायाँ छेउमा छन् nonlinear, त्यसैले समान समीकरणद्वारा वर्णन गरिएको ACS हो nonlinear मा गतिशील योजना.

१.४.२। प्रसारित संकेतहरूको प्रकृति अनुसार वर्गीकरण

प्रसारित संकेतहरूको प्रकृतिको आधारमा, स्वचालित नियन्त्रण (वा नियमन) प्रणालीहरू विभाजित छन्:

• निरन्तर प्रणाली (निरन्तर प्रणाली);
• रिले प्रणाली (रिले कार्य प्रणाली);
• अलग कार्य प्रणाली (पल्स र डिजिटल)।

प्रणाली निरन्तर कार्यलाई यस्तो ACS भनिन्छ, जसको प्रत्येक लिङ्कमा निरन्तर समय संग इनपुट संकेत मा परिवर्तन निरन्तर संग मेल खान्छ आउटपुट सिग्नलमा परिवर्तन, जबकि आउटपुट सिग्नलमा परिवर्तनको कानून मनमानी हुन सक्छ। सेल्फ-प्रोपेल्ड बन्दुकलाई निरन्तरता दिनको लागि सबैको स्थिर विशेषताहरू आवश्यक छ लिङ्कहरू निरन्तर थिए।

चामल। 1.4.3 - निरन्तर प्रणालीको उदाहरण

प्रणाली रिले कार्यलाई स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली भनिन्छ जसमा कम्तिमा एउटा लिङ्कमा, इनपुट मानमा निरन्तर परिवर्तनको साथ, नियन्त्रण प्रक्रियाको केही क्षणहरूमा आउटपुट मान इनपुट संकेतको मानको आधारमा "जम्प" परिवर्तन हुन्छ। यस्तो लिङ्कको स्थिर विशेषता छ ब्रेक अंक वा भंग संग भंग.

चामल। 1.4.4 - रिले स्थिर विशेषताहरु को उदाहरणहरु

प्रणाली असतत कार्य एक प्रणाली हो जसमा कम्तिमा एक लिङ्कमा, इनपुट मात्रामा निरन्तर परिवर्तनको साथ, आउटपुट मात्रा व्यक्तिगत आवेग को प्रकार, निश्चित समय पछि देखिने।

निरन्तर संकेतलाई अलग संकेतमा रूपान्तरण गर्ने लिङ्कलाई पल्स लिङ्क भनिन्छ। एक समान प्रकारको प्रसारित संकेतहरू कम्प्युटर वा नियन्त्रकको साथ स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीमा हुन्छ।

निरन्तर इनपुट सिग्नललाई पल्स आउटपुट सिग्नलमा रूपान्तरण गर्नका लागि सबैभन्दा सामान्य रूपमा लागू गरिएका विधिहरू (एल्गोरिदमहरू) हुन्:

• पल्स आयाम मोड्युलेशन (PAM);
• पल्स चौडाइ मोडुलेशन (PWM)।

चित्रमा। चित्र 1.4.5 ले पल्स एम्प्लिट्यूड मोडुलेशन (PAM) एल्गोरिथ्मको ग्राफिकल दृष्टान्त प्रस्तुत गर्दछ। चित्र को शीर्ष मा। समय निर्भरता प्रस्तुत गरिएको छ x (t) - संकेत प्रवेश द्वार मा आवेग खण्ड मा। पल्स ब्लक को आउटपुट संकेत (लिङ्क) y (t) - आयताकार दालहरूको अनुक्रम देखा पर्दै स्थायी परिमाणीकरण अवधि Δt (चित्रको तल्लो भाग हेर्नुहोस्)। दाल को अवधि समान र Δ को बराबर छ। ब्लकको आउटपुटमा पल्स आयाम यस ब्लकको इनपुटमा निरन्तर सिग्नल x(t) को सम्बन्धित मानसँग समानुपातिक छ।

चामल। १.४.५ — पल्स एम्प्लिच्युड मोड्युलेसनको कार्यान्वयन

पल्स मोड्युलेसनको यो विधि गत शताब्दीको 70...80 को दशकमा आणविक उर्जा प्लान्टहरू (NPP) को नियन्त्रण र सुरक्षा प्रणाली (CPS) को इलेक्ट्रोनिक मापन उपकरणहरूमा धेरै सामान्य थियो।

चित्रमा। चित्र 1.4.6 ले पल्स चौडाइ मोडुलेशन (PWM) एल्गोरिथ्मको ग्राफिकल चित्रण देखाउँछ। चित्र को शीर्ष मा। 1.14 समय निर्भरता देखाउँछ x (t) - पल्स लिङ्कमा इनपुटमा संकेत। पल्स ब्लक को आउटपुट संकेत (लिङ्क) y (t) - एक स्थिर परिमाणीकरण अवधि संग देखा पर्ने आयताकार दालहरूको अनुक्रम Δt (चित्र १.१४ को तल हेर्नुहोस्)। सबै दालहरूको आयाम समान छ। पल्स अवधि Δt ब्लकको आउटपुटमा निरन्तर संकेतको अनुरूप मानसँग समानुपातिक हुन्छ x (t) पल्स ब्लक को इनपुट मा।

चामल। 1.4.6 - पल्स चौडाइ मोडुलेशन को कार्यान्वयन

पल्स मोडुलेशनको यो विधि हाल परमाणु उर्जा प्लान्टहरू (NPP) र अन्य प्राविधिक प्रणालीहरूको ACS को इलेक्ट्रोनिक मापन उपकरणहरू नियन्त्रण र सुरक्षा प्रणाली (CPS) मा सबैभन्दा सामान्य छ।

यस उपखण्डको निष्कर्षमा, यो ध्यान दिनुपर्छ कि यदि विशेषता समय स्व-चालित बन्दुक (SAP) को अन्य लिङ्कहरूमा स्थिर छ भने। उल्लेखनीय रूपमा थप Δt (परिमाणको आदेश द्वारा), त्यसपछि पल्स प्रणाली एक निरन्तर स्वचालित नियन्त्रण प्रणाली मान्न सकिन्छ (प्रयोग गर्दा दुबै AIM र PWM)।

१.४.३। नियन्त्रण को प्रकृति द्वारा वर्गीकरण

नियन्त्रण प्रक्रियाहरूको प्रकृतिको आधारमा, स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू निम्न प्रकारहरूमा विभाजित छन्:

• नियतात्मक स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीहरू, जसमा इनपुट संकेत स्पष्ट रूपमा आउटपुट संकेतसँग सम्बन्धित हुन सक्छ (र यसको विपरीत);
• stochastic ACS (सांख्यिकीय, सम्भाव्य), जसमा ACS दिइएको इनपुट संकेतमा "प्रतिक्रिया" गर्दछ अनियमित (stochastic) आउटपुट संकेत।

आउटपुट स्टोकास्टिक संकेत द्वारा विशेषता छ:

• वितरण को कानून;
• गणितीय अपेक्षा (औसत मान);
• फैलावट (मानक विचलन)।

नियन्त्रण प्रक्रियाको स्टोकास्टिक प्रकृति सामान्यतया मा अवलोकन गरिन्छ अनिवार्य रूपमा nonlinear ACS दुबै स्थिर विशेषताहरूको दृष्टिकोणबाट, र गतिशीलता समीकरणहरूमा गतिशील सर्तहरूको गैर-रेखिकताको दृष्टिकोणबाट (धेरै हदसम्म पनि)।

चामल। 1.4.7 - स्टोकास्टिक स्वचालित नियन्त्रण प्रणालीको आउटपुट मानको वितरण

नियन्त्रण प्रणाली को वर्गीकरण को माथिको मुख्य प्रकार को अतिरिक्त, त्यहाँ अन्य वर्गीकरण छन्। उदाहरणका लागि, वर्गीकरण नियन्त्रण विधि अनुसार गर्न सकिन्छ र बाह्य वातावरणसँग अन्तरक्रिया र वातावरणीय मापदण्डहरूमा परिवर्तनहरूमा ACS अनुकूलन गर्ने क्षमतामा आधारित हुन सक्छ। प्रणालीहरू दुई ठूला वर्गहरूमा विभाजित छन्:

1) अनुकूलन बिना सामान्य (गैर-स्व-समायोजित) नियन्त्रण प्रणाली; यी प्रणालीहरू साधारण व्यक्तिहरूको वर्गसँग सम्बन्धित छन् जसले व्यवस्थापन प्रक्रियाको क्रममा तिनीहरूको संरचना परिवर्तन गर्दैन। तिनीहरू सबैभन्दा विकसित र व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। साधारण नियन्त्रण प्रणालीहरू तीन उपवर्गहरूमा विभाजित छन्: खुला-लूप, बन्द-लूप र संयुक्त नियन्त्रण प्रणाली।

2) आत्म-समायोजन (अनुकूलन) नियन्त्रण प्रणाली। यी प्रणालीहरूमा, जब बाह्य अवस्थाहरू वा नियन्त्रित वस्तुको विशेषताहरू परिवर्तन हुन्छन्, नियन्त्रण उपकरणको मापदण्डहरूमा एक स्वचालित (पूर्वनिर्धारित छैन) परिवर्तन नियन्त्रण प्रणाली गुणांक, नियन्त्रण प्रणाली संरचना, वा नयाँ तत्वहरूको परिचयको कारणले हुन्छ। ।

वर्गीकरण को अर्को उदाहरण: एक श्रेणीबद्ध आधार (एक-स्तर, दुई-स्तर, बहु-स्तर) अनुसार।

दर्ता भएका प्रयोगकर्ताहरूले मात्र सर्वेक्षणमा भाग लिन सक्छन्। साइन इन गर्नुहोस्कृपया

UTS मा व्याख्यान प्रकाशित गर्न जारी राख्ने हो?

• 88,7%हो 118

• 7,5%नम्बर ८०

• 3,8%मलाई थाहा छैन 5

133 प्रयोगकर्ताहरूले मतदान गरे। 10 प्रयोगकर्ताहरू रोकिए।

स्रोत: www.habr.com