Mga elemento ng awtomatikong sistema

Ang anumang awtomatikong sistema ay binubuo ng hiwalay na mga elemento ng istruktura, magkakaugnay at gumaganap ng ilang mga pag-andar, na karaniwang tinatawag na mga elemento o paraan ng automation... Mula sa punto ng view ng mga functional na gawain na ginagampanan ng mga elemento sa system, maaari silang nahahati sa perceiving , setting , paghahambing, pagbabago, executive at corrective.

Ang mga elemento ng sensor o pangunahing transduser (sensors) ay sumusukat sa mga kinokontrol na dami ng mga teknolohikal na proseso at i-convert ang mga ito mula sa isang pisikal na anyo patungo sa isa pa (halimbawa, thermoelectric thermometer binago ang pagkakaiba ng temperatura sa thermoEMF).

Ang pagtatakda ng mga elemento ng automation (setting elements) ay nagsisilbing itakda ang kinakailangang halaga ng kinokontrol na variable na Xo. Ang aktwal na halaga nito ay dapat tumugma sa halagang ito. Mga halimbawa ng actuator: mechanical actuator, electrical actuator gaya ng variable resistance resistors, variable inductors at switch.

Inihahambing ng mga comparator para sa automation ang preset na halaga ng kinokontrol na halaga X0 sa aktwal na halaga X. Ang error signal na natanggap sa output ng comparator ΔX = Xo — X ay ipinapadala alinman sa pamamagitan ng amplifier o direkta sa drive.

Ang mga elemento ng pagbabago ay gumaganap ng kinakailangang conversion ng signal at amplification sa magnetic, electronic, semiconductor at iba pang mga amplifier kapag hindi sapat ang lakas ng signal para sa karagdagang paggamit.

Ang mga ehekutibong elemento ay gumagawa ng mga aksyong kontrol sa control object. Binabago nila ang dami ng enerhiya o bagay na ibinibigay o inalis mula sa kinokontrol na bagay upang ang kinokontrol na halaga ay tumutugma sa isang ibinigay na halaga.

Ang mga elemento ng pagwawasto ay nagsisilbi upang mapabuti ang kalidad ng proseso ng pamamahala.

Bilang karagdagan sa mga pangunahing elemento sa mga awtomatikong system, mayroon ding mga subsidiary, na kinabibilangan ng mga switching device at mga elemento ng proteksiyon, resistors, capacitor at kagamitan sa pagbibigay ng senyas.

Lahat mga elemento ng automation anuman ang kanilang layunin, mayroon silang isang tiyak na hanay ng mga katangian at mga parameter na tumutukoy sa kanilang mga katangian sa pagpapatakbo at teknolohikal.

Ang pangunahing ng mga pangunahing katangian ay isang static na katangian ng isang elemento... Ito ay kumakatawan sa pagtitiwala ng halaga ng output Хвх sa input Хвх sa nakatigil na mode, i.e. Xout = f(Xin). Depende sa impluwensya ng sign ng input quantity, irreversible (kapag nananatiling pare-pareho ang sign ng output quantity sa buong hanay ng variation) at reversible static na katangian (kapag ang pagbabago sa sign ng input quantity ay humantong sa pagbabago sa tanda ng dami ng output) ay nakikilala.

Ang isang dynamic na katangian ay ginagamit upang suriin ang pagganap ng isang elemento sa isang dynamic na mode, i.e. na may mabilis na pagbabago sa halaga ng input. Ito ay itinakda ng lumilipas na tugon, paglipat ng function, dalas ng tugon. Ang lumilipas na tugon ay ang pag-asa ng halaga ng output na Xout sa oras na τ: Xvx = f (τ) — na may tulad-lukso na pagbabago ng input signal Xvx.

Maaaring matukoy ang isang transmission factor mula sa mga static na katangian ng elemento. May tatlong uri ng transmission factor: static, dynamic (differential), at relative.

Ang static gain Kst ay ang ratio ng output value na Xout sa input Xin, iyon ay, Kst = Xout / Xvx. Ang transfer factor ay tinatawag minsan na conversion factor. May kaugnayan sa mga tiyak na elemento ng istruktura, ang static na transmission ratio ay tinatawag ding pakinabang (sa mga amplifier), ratio ng pagbabawas (sa mga gearbox), transformation factor (sa mga transformer) atbp.

Para sa mga elementong may hindi linear na katangian, ginagamit ang isang dynamic (differential) transfer coefficient Kd, ibig sabihin, Kd = ΔХвх /ΔXvx.

Relative transmission coefficient Cat ay katumbas ng ratio ng relatibong pagbabago sa output value ng elemento ΔXout / Xout.n sa relatibong pagbabago ng input quantity ΔXx / Xx.n,

Pusa = (ΔXout / Xout.n) /ΔXvx / Xvx.n,

kung saan ang Xvih.n at Xvx.n — mga nominal na halaga ng output at dami ng input. Ang koepisyent na ito ay isang walang sukat na halaga at maginhawa kapag naghahambing ng mga elemento na naiiba sa disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo.

Sensitivity threshold — ang pinakamaliit na halaga ng dami ng input kung saan mayroong kapansin-pansing pagbabago sa dami ng output.Ito ay sanhi ng pagkakaroon ng mga elemento ng friction sa mga istruktura na walang mga pampadulas, gaps at backlash sa mga joints.

Ang isang tampok na katangian ng mga awtomatikong saradong sistema, kung saan ginagamit ang prinsipyo ng kontrol sa pamamagitan ng paglihis, ay ang pagkakaroon ng feedback. Tingnan natin ang prinsipyo ng feedback gamit ang halimbawa ng isang temperatura control system para sa isang electric heating furnace. Upang mapanatili ang temperatura sa loob ng tinukoy na mga limitasyon, ang pagkilos ng kontrol na pumapasok sa pasilidad, ibig sabihin. ang boltahe na ibinibigay sa mga elemento ng pag-init ay nabuo na isinasaalang-alang ang halaga ng temperatura.

Gamit ang isang pangunahing transduser ng temperatura, ang output ng system ay konektado sa input nito. Ang nasabing link, iyon ay, isang channel kung saan ang impormasyon ay ipinadala sa kabaligtaran na direksyon kumpara sa pagkilos ng kontrol, ay tinatawag na link ng feedback.

Feedback maaari itong maging positibo at negatibo, matibay at nababaluktot, basic at karagdagang.

Ang isang positibong ugnayan ng feedback ay hinihimok kapag ang mga palatandaan ng feedback at impluwensya ng referent ay nagtutugma. Kung hindi, ang feedback ay tinatawag na negatibo.

Mga flexible na circuit ng feedback: a, b, c — differentiation, d at e — integration
Scheme ng pinakasimpleng awtomatikong sistema ng kontrol: 1 — control object, 2 — pangunahing link ng feedback, 3 — elemento ng paghahambing, 4 — amplifier, 5 — actuator, 6 — elemento ng feedback, 7 — elemento ng pagwawasto .

Kung ang ipinadalang pagkilos ay nakasalalay lamang sa halaga ng kinokontrol na parameter, ibig sabihin, hindi ito nakasalalay sa oras, kung gayon ang gayong koneksyon ay itinuturing na matibay. Gumagana ang hard feedback sa parehong steady at transient na estado.Ang flexible loopback ay tumutukoy sa isang link na gumagana lamang sa transient mode. Ang nababaluktot na feedback ay nailalarawan sa pamamagitan ng paghahatid kasama nito sa input ng una o pangalawang derivative ng pagbabago sa kinokontrol na variable sa paglipas ng panahon. Sa flexible na feedback, ang output signal ay umiiral lamang kapag ang kinokontrol na variable ay nagbabago sa paglipas ng panahon.

Ikinonekta ng pangunahing feedback ang output ng control system sa input nito, ibig sabihin, ikinokonekta nito ang kinokontrol na halaga sa pangunahing isa. Ang natitirang mga review ay itinuturing na pandagdag o lokal. Ang karagdagang feedback ay nagpapadala ng signal ng pagkilos mula sa output ng bawat link sa system hanggang sa input ng bawat nakaraang link. Ginagamit ang mga ito upang mapabuti ang mga katangian at katangian ng mga indibidwal na elemento.