ProHoster > blog > administratie > Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Ik publiceer het eerste hoofdstuk met lezingen over de theorie van automatische controle, waarna je leven nooit meer hetzelfde zal zijn.

Lezingen over de cursus “Management of Technical Systems” worden gegeven door Oleg Stepanovich Kozlov bij de afdeling “Kernreactoren en energiecentrales”, Faculteit “Power Mechanical Engineering” van MSTU. N.E. Bauman. Waarvoor ik hem zeer dankbaar ben.

Deze lezingen worden nog maar net voorbereid voor publicatie in boekvorm, en aangezien er TAU-specialisten, studenten en mensen zijn die eenvoudigweg geïnteresseerd zijn in het onderwerp, is elke kritiek welkom.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

1. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

1.1. Doelen, managementprincipes, soorten managementsystemen, basisdefinities, voorbeelden

De ontwikkeling en verbetering van de industriële productie (energie, transport, machinebouw, ruimtetechnologie, enz.) vereist een voortdurende toename van de productiviteit van machines en eenheden, verbetering van de productkwaliteit, verlaging van de kosten en, vooral op het gebied van kernenergie, een scherpe toename van de productiecapaciteit. veiligheid (nucleair, straling, enz.) .d.) exploitatie van kerncentrales en nucleaire installaties.

De implementatie van de gestelde doelen is onmogelijk zonder de introductie van moderne controlesystemen, waaronder zowel geautomatiseerde (met de deelname van een menselijke operator) als automatische (zonder de deelname van een menselijke operator) controlesystemen (CS).

Definitie: Management is een organisatie van een bepaald technologisch proces dat zorgt voor het bereiken van een bepaald doel.

controle theorie is een tak van moderne wetenschap en technologie. Het is gebaseerd (gebaseerd) op zowel fundamentele (algemeen wetenschappelijke) disciplines (bijvoorbeeld wiskunde, natuurkunde, scheikunde, etc.) als toegepaste disciplines (elektronica, microprocessortechnologie, programmeren, etc.).

Elk controleproces (automatisch) bestaat uit de volgende hoofdfasen (elementen):

  • het verkrijgen van informatie over de controletaak;
  • het verkrijgen van informatie over het resultaat van het beheer;
  • analyse van ontvangen informatie;
  • uitvoering van de beslissing (impact op het controleobject).

Om het managementproces te implementeren moet het managementsysteem (CS) beschikken over:

  • informatiebronnen over de beheertaak;
  • informatiebronnen over controleresultaten (diverse sensoren, meetapparatuur, detectoren, etc.);
  • apparaten voor het analyseren van ontvangen informatie en het ontwikkelen van oplossingen;
  • actuatoren die op het besturingsobject inwerken, bestaande uit: regelaar, motoren, versterkingsconverterende apparaten, enz.

Definitie: Als het besturingssysteem (CS) alle bovengenoemde onderdelen bevat, is het gesloten.

Definitie: Het besturen van een technisch object met behulp van informatie over de besturingsresultaten wordt het feedbackprincipe genoemd.

Schematisch kan een dergelijk besturingssysteem worden weergegeven als:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.1.1 — Structuur van het controlesysteem (MS)

Als het besturingssysteem (CS) een blokdiagram heeft, waarvan de vorm overeenkomt met Fig. 1.1.1, en functioneert (werkt) zonder menselijke (operator) deelname, dan wordt het genoemd automatisch controlesysteem (ACS).

Als het besturingssysteem werkt met de deelname van een persoon (operator), wordt het gebeld geautomatiseerd controlesysteem.

Als de Controle een bepaalde wet van verandering van een object in de tijd biedt, ongeacht de resultaten van de controle, dan wordt een dergelijke controle uitgevoerd in een open lus en wordt de controle zelf genoemd programma gecontroleerd.

Open-lussystemen omvatten industriële machines (transportlijnen, roterende lijnen, enz.), machines met numerieke besturing (CNC): zie voorbeeld in Fig. 1.1.2.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Fig.1.1.2 - Voorbeeld van programmabesturing

Het masterapparaat kan bijvoorbeeld een “kopieerapparaat” zijn.

Omdat er in dit voorbeeld geen sensoren (metingen) zijn die het te vervaardigen onderdeel monitoren, kan het gestelde doel (productie van het onderdeel) niet worden bereikt (gerealiseerd) als bijvoorbeeld de frees verkeerd is geïnstalleerd of kapot gaat. Meestal is bij dit soort systemen uitvoercontrole vereist, die alleen de afwijking van de afmetingen en vorm van het onderdeel van de gewenste registreert.

Automatische besturingssystemen zijn onderverdeeld in 3 typen:

  • automatische controlesystemen (ACS);
  • automatische controlesystemen (ACS);
  • volgsystemen (SS).

SAR en SS zijn subsets van SPG ==> Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen.

Definitie: Een automatisch controlesysteem dat de constantheid van elke fysieke grootheid (groep van grootheden) in het controleobject garandeert, wordt een automatisch controlesysteem (ACS) genoemd.

Automatische besturingssystemen (ACS) zijn het meest voorkomende type automatische besturingssystemen.

De eerste automatische regelaar ter wereld (18e eeuw) is de Watt-regelaar. Dit schema (zie figuur 1.1.3) werd door Watt in Engeland geïmplementeerd om een ​​constante rotatiesnelheid van het wiel van een stoommachine te handhaven en dienovereenkomstig een constante rotatiesnelheid (beweging) van de transmissiepoelie (riemschijf) te handhaven. ).

In dit schema gevoelige elementen (meetsensoren) zijn “gewichten” (bollen). “Gewichten” (bollen) “dwingen” ook de tuimelaar en vervolgens de klep om te bewegen. Daarom kan dit systeem worden geclassificeerd als een direct controlesysteem en kan de regelaar worden geclassificeerd als direct werkende regelaar, omdat het tegelijkertijd de functies van zowel een “meter” als een “regelaar” vervult.

In direct werkende toezichthouders extra bron er is geen energie nodig om de regelaar te bewegen.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.1.3 — Watt automatische regelaarcircuit

Indirecte regelsystemen vereisen de aanwezigheid (aanwezigheid) van een versterker (bijvoorbeeld vermogen), een extra actuator die bijvoorbeeld een elektromotor, servomotor, hydraulische aandrijving, enz. bevat.

Een voorbeeld van een automatisch besturingssysteem (automatisch besturingssysteem), in de volle zin van deze definitie, is een besturingssysteem dat zorgt voor de lancering van een raket in een baan om de aarde, waarbij de gecontroleerde variabele bijvoorbeeld de hoek tussen de raket en de ruimte kan zijn. as en de normaal op de aarde ==> zie Fig. 1.1.4.a en afb. 1.1.4.b

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.1.4(a)
Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.1.4 (b)

1.2. Structuur van besturingssystemen: eenvoudige en multidimensionale systemen

In de theorie van technisch systeembeheer wordt elk systeem gewoonlijk verdeeld in een reeks verbindingen die zijn verbonden in netwerkstructuren. In het eenvoudigste geval bevat het systeem één schakel, waarvan de input wordt voorzien van een inputactie (input), en de respons van het systeem (output) wordt verkregen bij de input.

In de theorie van technisch systeembeheer worden twee belangrijke manieren gebruikt om de koppelingen van besturingssystemen weer te geven:

— in “input-output”-variabelen;

— in toestandsvariabelen (voor meer details, zie paragrafen 6...7).

Representatie in input-outputvariabelen wordt meestal gebruikt om relatief eenvoudige systemen te beschrijven die één ‘input’ (één controleactie) en één ‘output’ (één gecontroleerde variabele) hebben, zie figuur 1.2.1.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.2.1 – Schematische weergave van een eenvoudig besturingssysteem

Meestal wordt deze omschrijving gebruikt voor technisch eenvoudige automatische besturingssystemen (automatische besturingssystemen).

De laatste tijd is de representatie in toestandsvariabelen wijdverbreid geworden, vooral voor technisch complexe systemen, waaronder multidimensionale automatische controlesystemen. In afb. 1.2.2 toont een schematische weergave van een multidimensionaal automatisch besturingssysteem, waarbij u1(t)…um(t) — controleacties (controlevector), y1(t)…yp(t) — instelbare parameters van de ACS (uitgangsvector).

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.2.2 — Schematische weergave van een multidimensionaal besturingssysteem

Laten we de structuur van de ACS in meer detail bekijken, weergegeven in de “input-output”-variabelen en met één input (input of master, of besturingsactie) en één output (outputactie of gecontroleerde (of instelbare) variabele).

Laten we aannemen dat het blokschema van zo’n ACS uit een bepaald aantal elementen (links) bestaat. Door de links te groeperen volgens het functionele principe (wat de links doen), kan het structurele diagram van de ACS worden teruggebracht tot de volgende typische vorm:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.2.3 — Blokschema van het automatische besturingssysteem

Symbool ε(t) of variabel ε(t) geeft de mismatch (fout) aan aan de uitgang van het vergelijkingsapparaat, dat kan "werken" in de modus van zowel eenvoudige vergelijkende rekenkundige bewerkingen (meestal aftrekken, minder vaak optellen) als complexere vergelijkende bewerkingen (procedures).

Als y1(t) = y(t)*k1Waar k1 is de winst, dan ==>
ε(t) = x(t) - y1(t) = x(t) - k1*y(t)

De taak van het besturingssysteem is (als het stabiel is) om te ‘werken’ om de mismatch (fout) te elimineren ε(t), d.w.z. ==> ε(t) → 0.

Opgemerkt moet worden dat het besturingssysteem wordt beïnvloed door zowel externe invloeden (controlerend, storend, interferentie) als interne interferentie. Interferentie verschilt van impact door de stochasticiteit (willekeurigheid) van het bestaan ​​ervan, terwijl impact bijna altijd deterministisch is.

Om de besturing (instelactie) aan te duiden, zullen we een van beide gebruiken x (t)Of u (t).

1.3. Basiswetten van controle

Als we terugkeren naar de laatste figuur (blokdiagram van de ACS in figuur 1.2.3), dan is het noodzakelijk om de rol van het versterker-converterende apparaat te "ontcijferen" (welke functies het vervult).

Als het versterkingsconversieapparaat (ACD) alleen het mismatchsignaal ε(t) versterkt (of verzwakt), namelijk: Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemenWaar Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen– evenredigheidscoëfficiënt (in het specifieke geval Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen = Const), dan wordt een dergelijke regelmodus van een automatisch regelsysteem met gesloten lus een modus genoemd proportionele controle (P-controle).

Als de besturingseenheid een uitgangssignaal ε1(t) genereert, evenredig met de fout ε(t) en de integraal van ε(t), d.w.z. Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen, dan wordt deze besturingsmodus aangeroepen proportioneel integrerend (PI-regeling). ==> Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemenWaar b – evenredigheidscoëfficiënt (in het specifieke geval b = Const).

Meestal wordt PI-regeling gebruikt om de nauwkeurigheid van de regeling (regeling) te verbeteren.

Als de besturingseenheid een uitgangssignaal ε1(t) genereert, evenredig met de fout ε(t) en zijn afgeleide, dan wordt deze modus genoemd proportioneel differentiëren (PD-controle): ==> Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Doorgaans verbetert het gebruik van PD-controle de prestaties van de ACS

Als de besturingseenheid een uitgangssignaal ε1(t) genereert, evenredig met de fout ε(t), de afgeleide ervan en de integraal van de fout ==> Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen, dan wordt deze modus aangeroepen en vervolgens wordt deze besturingsmodus aangeroepen proportioneel-integraal-differentiërende regelmodus (PID-regeling).

Met PID-regeling kunt u vaak een “goede” regelnauwkeurigheid bieden met een “goede” snelheid

1.4. Classificatie van automatische besturingssystemen

1.4.1. Classificatie naar type wiskundige beschrijving

Op basis van het type wiskundige beschrijving (vergelijkingen van dynamica en statica) zijn automatische besturingssystemen (ACS) onderverdeeld in lineair и niet-lineair systemen (gemotoriseerde kanonnen of SAR).

Elke “subklasse” (lineair en niet-lineair) is onderverdeeld in een aantal “subklassen”. Lineaire zelfrijdende kanonnen (SAP) hebben bijvoorbeeld verschillen in het type wiskundige beschrijving.
Omdat dit semester alleen de dynamische eigenschappen van lineaire automatische besturingssystemen (regelsystemen) in ogenschouw zal nemen, geven we hieronder een classificatie op basis van het type wiskundige beschrijving voor lineaire automatische besturingssystemen (ACS):

1) Lineaire automatische besturingssystemen beschreven in input-outputvariabelen door gewone differentiaalvergelijkingen (ODE) met permanent coëfficiënten:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

waar x (t) – inputinvloed; y (t) – uitgangsinvloed (instelbare waarde).

Als we de operatorvorm (“compacte”) gebruiken voor het schrijven van een lineaire ODE, kan vergelijking (1.4.1) in de volgende vorm worden weergegeven:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Waar, p = d/dt — differentiatie-operator; L(p), N(p) zijn de overeenkomstige lineaire differentiaaloperatoren, die gelijk zijn aan:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

2) Lineaire automatische besturingssystemen beschreven door lineaire gewone differentiaalvergelijkingen (ODE) met variabelen (in de tijd) coëfficiënten:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

In het algemeen kunnen dergelijke systemen worden geclassificeerd als niet-lineaire automatische controlesystemen (NSA).

3) Lineaire automatische besturingssystemen beschreven door lineaire verschilvergelijkingen:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

waar F(…) – lineaire functie van argumenten; k = 1, 2, 3… - hele getallen; t – kwantiseringsinterval (bemonsteringsinterval).

Vergelijking (1.4.4) kan worden weergegeven in een “compacte” notatie:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Meestal wordt deze beschrijving van lineaire automatische besturingssystemen (ACS) gebruikt in digitale besturingssystemen (met behulp van een computer).

4) Lineaire automatische besturingssystemen met vertraging:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

waar L(p), N(p) — lineaire differentiaaloperatoren; τ — vertragingstijd of vertragingsconstante.

Als de exploitanten L(p) и N(p) gedegenereerd (L(p) = 1; N(p) = 1), dan komt vergelijking (1.4.6) overeen met de wiskundige beschrijving van de dynamiek van de ideale vertragingslink:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

en een grafische illustratie van de eigenschappen ervan wordt getoond in Fig. 1.4.1

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.1 — Grafieken van input en output van de ideale vertragingslink

5) Lineaire automatische besturingssystemen beschreven door lineaire differentiaalvergelijkingen in gedeeltelijke afgeleiden. Dergelijke gemotoriseerde kanonnen worden vaak genoemd gedistribueerd controlesystemen. ==> Een “abstract” voorbeeld van een dergelijke beschrijving:

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Stelsel van vergelijkingen (1.4.7) beschrijft de dynamiek van een lineair verdeeld automatisch besturingssysteem, d.w.z. de gecontroleerde grootheid hangt niet alleen af ​​van de tijd, maar ook van één ruimtelijke coördinaat.
Als het besturingssysteem een ​​“ruimtelijk” object is, dan ==>

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

waar Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen hangt af van tijd en ruimtelijke coördinaten bepaald door de straalvector Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

6) beschreven gemotoriseerde kanonnen systemen ODE's, of systemen van differentiaalvergelijkingen, of systemen van partiële differentiaalvergelijkingen ==> enzovoort...

Een soortgelijke classificatie kan worden voorgesteld voor niet-lineaire automatische besturingssystemen (SAP)…

Voor lineaire systemen wordt aan de volgende eisen voldaan:

  • lineariteit van de statische kenmerken van de ACS;
  • lineariteit van de dynamiekvergelijking, d.w.z. variabelen zijn opgenomen in de dynamiekvergelijking alleen in lineaire combinatie.

Het statische kenmerk is de afhankelijkheid van de output van de omvang van de inputinvloed in stabiele toestand (wanneer alle voorbijgaande processen zijn uitgestorven).

Voor systemen beschreven door lineaire gewone differentiaalvergelijkingen met constante coëfficiënten wordt de statische karakteristiek verkregen uit de dynamische vergelijking (1.4.1) door alle niet-stationaire termen op nul te zetten ==>

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Figuur 1.4.2 toont voorbeelden van lineaire en niet-lineaire statische kenmerken van automatische besturings(regel)systemen.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.2 - Voorbeelden van statische lineaire en niet-lineaire kenmerken

Niet-lineariteit van termen die tijdsafgeleiden bevatten in dynamische vergelijkingen kan optreden bij het gebruik van niet-lineaire wiskundige bewerkingen (*, /, Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen, Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen, zonde, ln, enz.). Kijk bijvoorbeeld eens naar de dynamiekvergelijking van een ‘abstract’ gemotoriseerd kanon

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen

Merk op dat in deze vergelijking een lineair statisch karakteristiek is Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen de tweede en derde term (dynamische termen) aan de linkerkant van de vergelijking zijn niet-lineair, daarom is de ACS beschreven door een soortgelijke vergelijking niet-lineair in dynamisch plan.

1.4.2. Classificatie volgens de aard van de verzonden signalen

Op basis van de aard van de verzonden signalen worden automatische besturings- (of regel-) systemen onderverdeeld in:

  • continue systemen (continue systemen);
  • relaissystemen (relaisactiesystemen);
  • discrete actiesystemen (puls en digitaal).

systeem continu actie wordt zo'n ACS genoemd, in elk van de links daarvan continu verandering in het ingangssignaal in de loop van de tijd komt overeen met continu verandering in het uitgangssignaal, terwijl de wet van verandering in het uitgangssignaal willekeurig kan zijn. Om het gemotoriseerde kanon continu te laten zijn, is het noodzakelijk dat de statische kenmerken van alles zijn de verbindingen waren continu.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.3 - Voorbeeld van een continu systeem

systeem relais actie wordt een automatisch besturingssysteem genoemd waarin tenminste in één link, bij een voortdurende verandering van de ingangswaarde, de uitgangswaarde op sommige momenten van het besturingsproces "springt" verandert, afhankelijk van de waarde van het ingangssignaal. Het statische kenmerk van een dergelijke link heeft breekpunten of breuk met breuk.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.4 - Voorbeelden van statische karakteristieken van relais

systeem discreet actie is een systeem waarbij tenminste in één schakel, bij een voortdurende verandering in de inputhoeveelheid, de outputhoeveelheid heeft soort individuele impulsen, die na een bepaalde tijd verschijnt.

De verbinding die een continu signaal omzet in een discreet signaal wordt een pulsverbinding genoemd. Een soortgelijk type verzonden signalen komt voor in een automatisch besturingssysteem met een computer of controller.

De meest algemeen geïmplementeerde methoden (algoritmen) voor het omzetten van een continu ingangssignaal in een gepulseerd uitgangssignaal zijn:

  • pulsamplitudemodulatie (PAM);
  • Pulsbreedtemodulatie (PWM).

In afb. Figuur 1.4.5 toont een grafische illustratie van het pulsamplitudemodulatie-algoritme (PAM). Aan de bovenkant van afb. tijdsafhankelijkheid wordt gepresenteerd x (t) - signaal bij de ingang naar het impulsgedeelte. Uitgangssignaal van het pulsblok (link) y (t) – een reeks rechthoekige pulsen die verschijnen met permanent kwantiseringsperiode Δt (zie onderste deel van de figuur). De duur van de pulsen is hetzelfde en gelijk aan Δ. De pulsamplitude aan de uitgang van het blok is evenredig met de corresponderende waarde van het continue signaal x(t) aan de ingang van dit blok.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.5 — Implementatie van pulsamplitudemodulatie

Deze methode van pulsmodulatie was heel gebruikelijk in de elektronische meetapparatuur van controle- en beveiligingssystemen (CPS) van kerncentrales (NPP) in de jaren '70...80 van de vorige eeuw.

In afb. Figuur 1.4.6 toont een grafische illustratie van het pulsbreedtemodulatie-algoritme (PWM). Aan de bovenkant van afb. 1.14 toont de tijdsafhankelijkheid x (t) – signaal aan de ingang van de pulsverbinding. Uitgangssignaal van het pulsblok (link) y (t) – een reeks rechthoekige pulsen die verschijnen met een constante kwantiseringsperiode t (zie onderaan Fig. 1.14). De amplitude van alle pulsen is hetzelfde. Duur van de polsslag t aan de uitgang van het blok is evenredig met de overeenkomstige waarde van het continue signaal x (t) aan de ingang van het pulsblok.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.6 — Implementatie van pulsbreedtemodulatie

Deze methode van pulsmodulatie is momenteel de meest voorkomende in elektronische meetapparatuur van controle- en beveiligingssystemen (CPS) van kerncentrales (NPP) en ACS van andere technische systemen.

Ter afsluiting van deze subsectie moet worden opgemerkt dat als de karakteristieke tijdconstanten in andere schakels van de gemotoriseerde kanonnen (SAP) aanzienlijk meer Δt (in ordes van grootte), dan het pulssysteem kan worden beschouwd als een continu automatisch controlesysteem (bij gebruik van zowel AIM als PWM).

1.4.3. Classificatie naar aard van controle

Op basis van de aard van de controleprocessen zijn automatische controlesystemen onderverdeeld in de volgende typen:

  • deterministische automatische besturingssystemen, waarbij het ingangssignaal ondubbelzinnig kan worden geassocieerd met het uitgangssignaal (en vice versa);
  • stochastische ACS (statistisch, probabilistisch), waarbij de ACS “reageert” op een bepaald ingangssignaal willekeurig (stochastisch) uitgangssignaal.

Het stochastische uitgangssignaal wordt gekenmerkt door:

  • wet van distributie;
  • wiskundige verwachting (gemiddelde waarde);
  • spreiding (standaarddeviatie).

Het stochastische karakter van het controleproces wordt meestal waargenomen in in wezen niet-lineaire ACS zowel vanuit het gezichtspunt van de statische kenmerken, als vanuit het gezichtspunt (zelfs in grotere mate) van de niet-lineariteit van de dynamische termen in de dynamische vergelijkingen.

Inleiding tot de theorie van automatische controle. Basisconcepten van de theorie van de besturing van technische systemen
Rijst. 1.4.7 — Verdeling van de uitgangswaarde van een stochastisch automatisch besturingssysteem

Naast de bovengenoemde hoofdtypen classificatie van besturingssystemen zijn er nog andere classificaties. Classificatie kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd volgens de controlemethode en gebaseerd zijn op interactie met de externe omgeving en het vermogen om de ACS aan te passen aan veranderingen in omgevingsparameters. Systemen zijn onderverdeeld in twee grote klassen:

1) Gewone (niet-zelfinstellende) besturingssystemen zonder aanpassing; Deze systemen behoren tot de categorie van eenvoudige systemen die tijdens het beheerproces hun structuur niet veranderen. Ze zijn het meest ontwikkeld en worden het meest gebruikt. Gewone besturingssystemen zijn onderverdeeld in drie subklassen: open-lus-, gesloten-lus- en gecombineerde besturingssystemen.

2) Zelfinstellende (adaptieve) besturingssystemen. In deze systemen vindt, wanneer externe omstandigheden of kenmerken van het bestuurde object veranderen, een automatische (niet vooraf bepaalde) verandering in de parameters van het besturingsapparaat plaats als gevolg van veranderingen in de coëfficiënten van het besturingssysteem, de structuur van het besturingssysteem of zelfs de introductie van nieuwe elementen. .

Nog een voorbeeld van classificatie: volgens een hiërarchische basis (één niveau, twee niveaus, meerdere niveaus).

Alleen geregistreerde gebruikers kunnen deelnemen aan het onderzoek. Inloggen, Alsjeblieft.

Doorgaan met het publiceren van lezingen op UTS?

  • 88,7%Ja118

  • 7,5%Geen10

  • 3,8%Ik weet het niet5

133 gebruikers hebben gestemd. 10 gebruikers onthielden zich van stemming.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie