Klassifizierung von Steuerungssystemen nach dem Betriebsalgorithmus
Der Wert der Regelgröße und die Art ihrer Änderung hängen, wie wir bereits gesehen haben, von einer Reihe von Faktoren ab: dem Einfluss der Einstellung, der Zeit, dem Störeinfluss usw. diese Faktoren.
Jedes automatische System wird durch die Art seines Funktionsalgorithmus (das Gesetz der Reproduktion), die Art seines Kontrollalgorithmus und das Vorhandensein (Fehlen) der Fähigkeit zur Selbstanpassung bestimmt. Diese Zeichen bilden die Grundlage für die Klassifizierung automatischer Systeme.
Aufgrund des Funktionsalgorithmus werden automatische Systeme in Stabilisierungs-, Tracking- und Softwaresysteme unterteilt.
V stabilisierende Systeme einstellbarer Wert y Für alle auf das System einwirkenden Störungen F (f) wird der Regler innerhalb der Toleranzen konstant und gleich dem vorgegebenen Wert yo gehalten y = yo + Δy,
wobei Δy die Abweichung des Regelwertes in Abhängigkeit von der Größe der auf das System wirkenden Störung F (t) ist.
Die Abstimmaktionen x(t) in solchen Systemen sind konstante, vorgegebene Werte: x(t) = const.
Automatische Stabilisierungssysteme können nach dem Prinzip der astatischen und statischen Regelung realisiert werden. Weitere Details finden Sie hier: Astatische und statische Regulierung.
JA Tracking-Systeme Zu den automatischen Kontrollsystemen gehören Systeme, bei denen die Reproduktion eines nach einem willkürlichen Gesetz variierenden Eingangswerts am Ausgang des Systems mit einem akzeptablen Fehler erfolgt.
Das Reproduktionsgesetz für ein Trackingsystem kann in der folgenden Form geschrieben werden: y = x oder y = kx,
Dabei ist x eine beliebige Eingabegröße, die von der Zeit oder anderen Parametern abhängt und normalerweise im Voraus unbekannt ist, k ist ein Skalierungsfaktor.
Bei Servosystemen wird eine Terminologie verwendet, die sich von der Terminologie bei Steuerungssystemen unterscheidet: Anstelle von „Regelung“ heißt es „Nachführung“, „Ende des Prozesses“ – „Bearbeitung“, „Eingabewert“ – „Leitwert“. , „Ausgabewert“ – „Untergeordneter Wert“.
In Abb. 1a zeigt ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Servosystems.
Reis. 1. Blockdiagramm (a) und Diagramm (b) der Änderungen der Winkelverschiebung des Eingangs und Ausgangs des Servosystems: 3 – Antriebselement, D – Fehlausrichtungssensor, P – Regler, O – Objekt, MT – Messung und Konvertierungselement.
Das Hauptelement des Trackingsystems ist der Diskrepanzsensor D, der die Diskrepanz (Fehler) zwischen den Slave- und Masterwerten ermittelt. Der Folgewert y wird vom Messumformer des MF gemessen und auf das Niveau des Leitwerts x gebracht.
Der Abweichungssensor D stellt den Wert der Abweichung zwischen dem vom Leitelement 3 kommenden Leitwert x und dem Folgewert y ein und sendet ein Signal an den Regler P, der eine Regelwirkung Z(t) auf das Objekt erzeugt. Die Regulierungsbehörde versucht, die daraus resultierende Inkongruenz auf Null zu reduzieren. Es folgt eine Abweichung des Slave-Wertes vom Sollwert des Masters.
In Abb. In Abb. 1, b zeigt ein ungefähres Diagramm der Änderung der Master-X- und Slave-Y-Werte des Trackingsystems.
Automatische Systeme, die die Regelgröße y nach einem bestimmten, vorgegebenen Gesetz gestalten, werden als Software-Steuerungssysteme bezeichnet.
Das Reproduktionsgesetz eines Softwaresystems kann durch die Gleichung ausgedrückt werden
y = x (T),
Dabei ist x (T) eine festgelegte (vorbekannte) Zeitfunktion, die das System reproduzieren muss.
In solchen Systemen ist ein spezielles Gerät erforderlich – ein Detektor, der den Wert der Einstellung x (t) gemäß einem bestimmten erforderlichen Gesetz ändert.
Aufgrund der Art des Regelalgorithmus werden automatische Systeme in automatische Systeme mit offenem Wirkkreis (offener Regelkreis) und automatische Systeme mit geschlossenem Wirkkreis (geschlossener Regelkreis) unterteilt.
Autoadaptive Systeme werden in selbstadaptive oder selbstanpassende Systeme und nicht selbstanpassende Systeme unterteilt. Es ist zu beachten, dass selbstadaptive Systeme einen neuen Systemtyp darstellen und nicht alle Konzepte dieses Systemtyps vollständig ausgearbeitet sind. Daher haben sie in verschiedenen Lehrbüchern unterschiedliche Namen.
Alle Produktionsanlagen müssen hinsichtlich Energieverbrauch, Produktivität und Qualität des Fertigungsbetriebs optimal arbeiten.
Bei der Automatisierung solcher Anlagen sind spezielle Geräte erforderlich, die eine automatische Regelung der Produktionsanlage für einen optimalen Betrieb ermöglichen. Solche speziellen Geräte werden automatische Einstellsysteme oder selbsteinstellende Steuersysteme genannt.
Diese Systeme passen die Produktionseinheit automatisch an sich ändernde Betriebsbedingungen an, d. h. auf die sich ändernden Eigenschaften des verwalteten Objekts (Änderungen bei Störungen) reagieren und dafür sorgen, dass es optimal funktioniert; Daher werden automatische Abstimmungssysteme oft als optimale oder extreme Steuerungssysteme bezeichnet.
Der Einsatz solcher Systeme ermöglicht es, die Produktivität der Anlage zu steigern, die Qualität der Produkte zu verbessern, die Arbeitskosten pro Produktionseinheit zu senken usw. In Zukunft werden viele automatisierte Installationen über automatische Setup-Systeme verfügen.