Pag-uuri ng mga awtomatikong sistema ng kontrol

Ang set ng awtomatikong control device at control object na konektado at nakikipag-ugnayan sa isa't isa alinsunod sa control algorithm ay tinatawag na automatic control system (ACS).
Ang mga awtomatikong sistema ng kontrol ay maaaring maiuri ayon sa paraan ng kontrol at mga katangian ng pagganap. Ayon sa paraan ng kontrol, ang lahat ng mga sistema ay nahahati sa dalawang malalaking klase: ordinaryo (hindi self-regulating) at self-regulating (adaptive).
Ang mga ordinaryong sistema na kabilang sa simpleng kategorya ay hindi nagbabago sa kanilang istraktura sa kurso ng pamamahala. Ang mga ito ang pinaka-binuo at malawakang ginagamit sa mga pandayan at thermal workshop. Ang mga karaniwang awtomatikong sistema ng kontrol ay nahahati sa tatlong mga subclass: bukas, sarado, at pinagsamang mga sistema ng kontrol.
Ang mga open-loop na awtomatikong control system, naman, ay nahahati sa mga automatic rigid control system (SZHU) at disturbance control system.
Sa mga unang sistema, kumikilos ang regulator sa control object anuman ang nakuha na resulta, iyon ay, ang halaga ng kinokontrol na variable at ang panlabas na kaguluhan. Gumagana ang mga sistema ng kontrol sa kaguluhan sa prinsipyo na ang pagkilos ng kontrol ay nabuo depende sa mga panlabas na kaguluhan na nakakaapekto sa control object.
Bilang halimbawa, isaalang-alang ang sistema ng pag-init ng isang pandayan o thermal workshop. Sa kasong ito, ang pagkonsumo ng mainit na tubig sa heating pipe ng tindahan ay nakasalalay sa mga panlabas na kondisyon ng panahon. Kung mas malamig ito sa labas, mas maraming mainit na tubig ang ibinibigay sa mga radiator at vice versa.
Ang mga saradong awtomatikong control system na tumatakbo sa prinsipyo ng pagpapalihis ay tinatawag ding automatic control system (ACS). Ang kanilang natatanging tampok ay ang pagkakaroon ng isang closed cycle ng signal passage, i.e. ang pagkakaroon ng isang return channel kung saan ang impormasyon tungkol sa estado ng kinokontrol na variable ay ipinadala sa input ng elemento ng paghahambing.
Ang mga awtomatikong sistema ng kontrol ay idinisenyo upang malutas ang tatlong mga problema: pag-stabilize ng kinokontrol na halaga (pagpapanatag ng ATS), pagpapalit ng kinokontrol na halaga ayon sa mga kilalang (programmed ATS) o hindi alam (pagsubaybay sa ATS) na mga programa.
Sa stabilization ng ATS, pare-pareho ang setpoint ng kinokontrol na variable. Ang isang halimbawa ng naturang sistema ay ang temperatura control system sa working space ng isang thermal furnace. Sa software ATS, nagbabago ang halaga ng kinokontrol na variable sa paglipas ng panahon ayon sa isang paunang idinisenyo (kilala) na programa.
Sa mga sistema ng servo, nagbabago ang itinakdang halaga ng kinokontrol na variable sa paglipas ng panahon ayon sa dati nang hindi kilalang programa.Ang pagsubaybay at software ATS ay naiiba sa mga stabilizer sa prinsipyo ng pagproseso ng reference signal.
Ang pinakakaraniwang halimbawa ng kontrol ng servo ay ang awtomatikong pagpapanatili ng isang ibinigay na ratio sa pagitan ng pagkonsumo ng gasolina at hangin kapag kinokontrol ang proseso ng pagkasunog sa mga hurno para sa pagtunaw at pag-init ng gasolina.
Mga awtomatikong control system: a — bukas, b — bias bukas, c — sarado, d — pinagsama, d — self-regulating, P — controller, OU — control object, ES — paghahambing na elemento, UAV — device para sa pagsusuri ng control action : VU — computing device, IU ay executive device, AUU ay awtomatikong control device, AUO ay control object analysis device.
Pinagsasama ng mga pinagsamang sistema ang mga pakinabang ng mga sistema ng paglihis at disturbance control, na nagpapataas ng katumpakan ng kontrol. Ang epekto ng hindi natukoy na mga kaguluhan sa pinagsamang mga sistema ay nababayaran o pinahina ng kontrol ng bias.
Ang mga self-regulating (adaptive) system ay maaaring nahahati sa tatlong subclass: extreme system, self-tuning system, at self-tuning system.
Ang matinding regulation system ay tinatawag na stabilizing, tracking, o programmed control system kung saan ang setting, program, o reproduction law ay awtomatikong nagbabago depende sa mga pagbabago sa mga panlabas na kondisyon o panloob na estado ng system upang lumikha ng pinaka-kanais-nais (pinakamainam) na mode ng pagpapatakbo ng isang control object.
Sa ganitong mga sistema, sa halip na isang permanenteng setting o programa, isang awtomatikong paghahanap na aparato ang naka-install, na sinusuri ang bawat katangian ng bagay (kahusayan, produktibo, ekonomiya, atbp.) at, depende sa nakuha na resulta, nagbibigay ng kinakailangang halaga ng isang kinokontrol na variable sa control device, upang ang katangiang ito ay may natitirang halaga na may patuloy na pagbabago sa iba't ibang nakakagambalang mga impluwensya na nakakaapekto sa mga kondisyon ng operating ng system.
Sa mga system na may mga parameter ng self-tuning, kapag nagbabago ang mga panlabas na kondisyon o katangian ng kinokontrol na bagay, mayroong isang awtomatikong (hindi ayon sa isang paunang natukoy na programa) na pagbabago sa mga variable na parameter ng control device upang matiyak ang matatag na operasyon ng system at mapanatili ang kinokontrol na halaga sa isang naibigay o pinakamainam na antas.
Sa mga system na may istraktura ng pagsasaayos sa sarili, kapag ang mga panlabas na kondisyon at katangian ng control object ay nagbabago, ang mga elemento sa scheme ng koneksyon ay inililipat o ang mga bagong elemento ay ipinakilala dito. Ang layunin ng mga pagbabagong ito (pagpipilian) ng istraktura ay upang makamit ang isang mas mahusay na solusyon sa problema sa pamamahala.
Ang pagpili ng istraktura ay ginagawa sa pamamagitan ng awtomatikong paghahanap gamit ang computational at logical operations. Ang ganitong mga sistema ay hindi lamang dapat umangkop sa lahat ng mga pagbabago sa mga panlabas na kondisyon at katangian ng bagay, ngunit gumana din nang normal kahit na sa pagkakaroon ng mga malfunctions o pinsala sa mga indibidwal na elemento, na lumilikha ng mga bagong circuit upang palitan ang mga sirang. Ang mga self-regulating system ay maaaring gawin upang mapabuti, "makakuha ng karanasan" sa pamamagitan ng mabilis na pagsubok sa ilang mga opsyon, pagpili at "pag-alala" ng pinakamahusay.
Ang functional na pag-uuri lahat ng mga awtomatikong control system ay nahahati sa apat na klase:
-
mga sistema para sa pag-uugnay sa gawain ng mga mekanismo,
-
mga sistema para sa pag-regulate ng mga parameter ng mga teknolohikal na proseso,
-
awtomatikong sistema ng kontrol,
-
awtomatikong proteksyon at mga sistema ng pagharang.
Ang mga system na idinisenyo upang i-coordinate ang pagpapatakbo ng mga indibidwal na mekanismo ng planta o ng planta bilang isang buong awtomatikong matibay na sistema ng kontrol (SZHU).
Tinitiyak ng mga teknolohikal na proseso ng mga awtomatikong kontrol system (ACS) ang pagpapanatili ng kinokontrol na halaga sa isang partikular na antas o pagbabago nito ayon sa isang partikular na programa.
Ang mga awtomatikong sistema ng kontrol (ACS) ay naglalaman ng mga paraan at pamamaraan para sa pagkuha ng impormasyon tungkol sa kasalukuyang mga halaga ng mga parameter ng teknolohikal na proseso (temperatura, presyon, alikabok o nilalaman ng gas sa hangin, atbp.) nang walang direktang paglahok ng tao.
Pinipigilan ng mga awtomatikong sistema ng proteksyon (SAZ) at blocking system (SAB) ang paglitaw ng mga sitwasyong pang-emergency kapag nagpapatakbo ng kagamitan sa isang matatag na estado.
