Razvrstitev krmilnih sistemov glede na algoritem delovanja

Vrednost nadzorovane spremenljivke in narava njene spremembe sta, kot smo že videli, odvisna od številnih dejavnikov: vpliva nastavitve, časa, motečega vpliva itd. teh dejavnikov.

Vsak avtomatski sistem je določen z naravo njegovega algoritma delovanja (zakon reprodukcije), naravo njegovega nadzornega algoritma in prisotnostjo (odsotnostjo) sposobnosti samoprilagajanja. Ti znaki so osnova za klasifikacijo avtomatskih sistemov.

Po naravi algoritma delovanja so avtomatski sistemi razdeljeni na stabilizacijske, sledilne in programske.

V stabilizacijski sistemi nastavljiva vrednost y za vse motnje F (f), ki delujejo na sistem, krmilnik ostane konstanten in enak dani vrednosti yo znotraj toleranc y = yo + Δy,

kjer je Δy — odstopanje nadzorovane vrednosti, odvisno od velikosti motnje F (t), ki deluje na sistem.

Nastavitveni ukrepi x (t) v takih sistemih so konstantne, vnaprej določene vrednosti: x (t) = const.

Avtomatski stabilizacijski sistemi so lahko izvedeni na principu astatične in statične regulacije. Za več podrobnosti glejte tukaj: Astatična in statična regulacija.

DA sledilni sistemi Avtomatski krmilni sistemi vključujejo sisteme, pri katerih se reprodukcija vhodne vrednosti, ki se spreminja po poljubnem zakonu, izvaja na izhodu sistema s sprejemljivo napako.

Reprodukcijski zakon za sledilni sistem lahko zapišemo v naslednji obliki: y = x ali y = kx,

kjer je x poljubna vhodna količina, ki je odvisna od časa ali drugih parametrov in je običajno vnaprej neznana, k je faktor lestvice.

V servo sistemih se uporablja terminologija, ki se razlikuje od terminologije, ki se uporablja v krmilnih sistemih: namesto "regulacija" pravijo "sledenje", "konec procesa" - "izdelava", "vhodna vrednost" - "vodilna vrednost" , «izhodna vrednost» — «podrejena vrednost».

Na sl. 1a prikazuje zgleden blokovni diagram servo sistema.

riž. 1. Blokovni diagram (a) in diagram (b) sprememb kotnega premika vhoda in izhoda servo sistema: 3 — pogonski element, D — senzor neusklajenosti, P — krmilnik, O — objekt, MT — meritev in pretvorbeni element.

Glavni element sledilnega sistema je senzor odstopanja D, ki določa odstopanje (napako) med podrejeno in glavno vrednostjo. Podrejena vrednost y se izmeri z merilno-pretvornim elementom MF in se naravna na raven glavne vrednosti x.

Senzor neskladja D nastavi vrednost neskladja med glavno vrednostjo x, ki prihaja iz nadrejenega elementa 3, in pomožno vrednostjo y ter pošlje signal krmilniku P, ki generira regulacijsko delovanje Z (t) na objekt. Regulator poskuša nastalo neusklajenost zmanjšati na nič. Sledi odstopanje podrejene vrednosti od nastavljene vrednosti glavnega.

Na sl. 1, b prikazuje približen diagram spremembe vrednosti glavnega x in podrejenega y sistema za sledenje.

Avtomatski sistemi, ki regulirajo spremenljivko y po določenem, vnaprej določenem zakonu, se imenujejo programski nadzorni sistemi.

Zakon reprodukcije programskega sistema lahko izrazimo z enačbo

y = x (T),

kjer je x (T) nastavljena (vnaprej znana) časovna funkcija, ki jo mora sistem reproducirati.

V takšnih sistemih je potrebna posebna naprava — detektor za spreminjanje vrednosti nastavitve x (t) po določenem zahtevanem zakonu.

Po naravi regulacijskega algoritma delimo avtomatske sisteme na avtomatske sisteme z odprto zanko delovanja (odprta regulacijska zanka) in avtomatske sisteme z zaprto zanko delovanja (zaprta regulacijska zanka).

Samoprilagodljive sisteme delimo na samoprilagodljive ali samonastavljive sisteme in nesamonastavljive sisteme. Treba je opozoriti, da samoprilagodljivi sistemi predstavljajo novo vrsto sistemov in vsi koncepti te vrste sistemov niso v celoti oblikovani, zato imajo v različnih učbenikih različna imena,

Vsi proizvodni obrati morajo delovati optimalno z vidika porabe energije, produktivnosti in kakovosti proizvodnega postopka.

Pri avtomatizaciji takšnih obratov so potrebne posebne naprave, ki bi omogočale avtomatsko regulacijo delovanja proizvodnega obrata v optimalnem režimu. Takšne posebne naprave imenujemo avtomatski sistemi za prilagajanje ali samonastavljivi krmilni sistemi.

Ti sistemi samodejno prilagajajo proizvodno enoto spremenljivim obratovalnim pogojem, tj. na spreminjajoče se značilnosti upravljanega objekta (spremembe motenj) in omogočiti njegovo optimalno delovanje; zato se avtomatski sistemi za uravnavanje pogosto imenujejo optimalni ali ekstremni nadzorni sistemi.

Uporaba takih sistemov omogoča povečanje produktivnosti obrata, izboljšanje kakovosti izdelkov, zmanjšanje stroškov dela na enoto proizvodnje itd. V prihodnosti bo veliko avtomatiziranih naprav imelo sisteme za samodejno nastavitev.