4 Години

Лекція 10

Цифрові системи автоматичного регулювання. Системи

керування з жорсткою програмою. Загальні відомості про

циклове керування процесами. Функції алгебри логіки та їх

мінімізація.

1. Цифрові системи автоматичного регулювання.

Цифрові системи автоматичного регулювання набирають великого поширення у зв'язку з появою мікропроцесорів. Функціональна схема цифрової системи автоматичного регулювання (рис. 2.46) складається з неперервної частини НЧ і дискретної ДЧ. Неперервна частина НЧ являє собою звичайну замкнуту систему автоматичного регулювання без елемента порівняння. У ній усі сигнали неперервні в часі. Дискретна частина системи ДЧ складається з ЕОМ і двох перетворювачів - ПДН і ТШД. ПНД перетворює неперервний сигнал датчика Д у дискретний, а ПДН - дискретний керуючий сигнал у неперервний. Включення ЕОМ до системи автоматичного регулювання переводить останню в імпульсний режим. Таку CAP слід розглядати як нелінійну.

Рас 2.46. Функціональна схема цифрової системи автоматичного ре­гулювання.

Динамічні характеристики ЕОМ (частотні) дуже впливають на стійкість і показники якості регулювання CAP. Частотні характеристики ЕОМ визначаються як видом реалізованої у реальному часі програми, так і величиною такту обміну інформацією між машиною і датчиком. Реалізація керуючої програми в реальному часі створює запізнювання, що рівнозначно введенню запізнілої ланки з передаточною функцієюВ разі потреби затримку, що виникає, компенсують програмами корекції (програмами диференціювання). Такі програми виконуютьтакож на цій ЕОМ. Таким чином, при керуванні процесами ЕОМ звичайно виконують дві програми - регулювання і корекції.

Цифрові системи автоматичного регулювання точні, перешкодозахищені, можуть реалізувати складні алгоритми керування й обслуговувати одночасно кілька регульованих об'єктів. Вони докладно описані в літературі [16,23,31,32].

2. Системи керування з жорсткою програмою.

Розімкнута система автоматичного керування з жорсткою програмою не має контуру зовнішнього зворотного зв'язку, що з'єднує вихід системи зі входом. Блок-схема системи з жорсткою програмою зображена на рис. 2.47. Задавай у такій системі - це програмний пристрій неперервної або дискретної дії. Сигнал задавана подається на керуючий елемент, що перетворює його на керуюче діяння, яке через

підсилювач надходить на виконавчий елемент. Виконавчий елемент переміщує (за певним законом) регулюючий орган, що вводить керуюче діяння в об'єкт. У цій системі керована величина не контролюється і не співставляється із заданою програмою. Під дією збурюючих діянь керована величина може відхилятися від значень, заданих програмою, проте система на такі зміни не реагує. Отже, високої точності зміни керованої величини в системах з жорсткою програмою досягти практично не вдається.

Рис. 147. Розімкнута система автоматичного керування а жорсткою програмою

Розімкнуті системи автоматичного керування з жорсткою програмою майже завжди стійкі, оскільки через відсутність зворотного зв'язку вільні коливання звичайно не виникають. Для забезпечення стійкості розімкнутих систем з жорсткою програмою треба використовувати у них тільки стійкі ланки.

Іноді в розглядуваних системах використовують зворотний зв'язок, що здійснюється датчиком положення регулювального органа (рис. 2.47), який забезпечує контроль за виконанням системою команд.

Для поліпшення перехідних процесів можна застосовувати місцеві зворотні зв'язки, що охоплюють окремі ланки. Введення перелічених зворотних зв'язків не змінює принципу дії системи із жорсткою програмою і вони в цілому залишаються розімкнутими.