Phân loại hệ thống điều khiển theo thuật toán hoạt động

Giá trị của biến được kiểm soát và bản chất thay đổi của nó, như chúng ta đã thấy, phụ thuộc vào một số yếu tố: ảnh hưởng của cài đặt, thời gian, ảnh hưởng gây nhiễu, v.v. những yếu tố này.

Bất kỳ hệ thống tự động nào cũng được xác định bởi bản chất của thuật toán hoạt động (quy luật sinh sản), bản chất của thuật toán điều khiển và sự hiện diện (không có) khả năng tự thích ứng. Những ký tự này là cơ sở để phân loại các hệ thống tự động.

Theo bản chất của thuật toán hoạt động, các hệ thống tự động được chia thành ổn định, theo dõi và phần mềm.

Hệ thống ổn định V có thể điều chỉnh giá trị y đối với bất kỳ nhiễu loạn nào F (f) tác động lên hệ thống, bộ điều khiển được giữ cố định và bằng với giá trị yo đã cho trong phạm vi dung sai y = yo + Δy,

trong đó Δy — độ lệch của giá trị được kiểm soát tùy thuộc vào độ lớn của nhiễu F(t) tác động lên hệ thống.

Các hành động điều chỉnh x (t) trong các hệ thống như vậy là không đổi, các giá trị được xác định trước: x (t) = const.

Hệ thống ổn định tự động có thể được thực hiện theo nguyên tắc điều chỉnh tĩnh và tĩnh. Để biết thêm chi tiết xem tại đây: quy định tĩnh và tĩnh.

CÓ hệ thống theo dõi Hệ thống điều khiển tự động bao gồm các hệ thống trong đó việc tái tạo giá trị đầu vào thay đổi theo một quy luật tùy ý được thực hiện ở đầu ra của hệ thống với sai số chấp nhận được.

Luật sinh sản cho một hệ thống theo dõi có thể được viết dưới dạng sau: y = x hoặc y = kx,

trong đó x là đại lượng đầu vào tùy ý phụ thuộc vào thời gian hoặc các tham số khác và thường không biết trước, k là hệ số tỷ lệ.

Trong các hệ thống servo, một thuật ngữ được sử dụng khác với thuật ngữ được sử dụng trong các hệ thống điều khiển: thay vì «quy định», họ nói «theo dõi», «kết thúc quy trình» — «làm việc», «giá trị đầu vào» — «giá trị dẫn đầu» , «giá trị đầu ra» — «giá trị cấp dưới».

Trong bộ lễ phục. 1a hiển thị sơ đồ khối mẫu của hệ thống servo.

Cơm. 1. Sơ đồ khối (a) và sơ đồ (b) của các thay đổi về độ dịch chuyển góc của đầu vào và đầu ra của hệ thống servo: 3 — phần tử truyền động, D — cảm biến lệch trục, P — bộ điều khiển, O — đối tượng, MT — phép đo và phần tử chuyển đổi.

Thành phần chính của hệ thống theo dõi là cảm biến chênh lệch D, xác định sự khác biệt (lỗi) giữa giá trị phụ và giá trị chính. Giá trị phụ y được đo bằng phần tử chuyển đổi đo lường của MF và được đưa đến mức của giá trị chính x.

Cảm biến chênh lệch D đặt giá trị chênh lệch giữa giá trị chính x đến từ phần tử chính 3 và giá trị phụ y và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển P, tạo ra hành động điều chỉnh Z (t) trên đối tượng. Cơ quan quản lý tìm cách giảm sự không phù hợp dẫn đến bằng không. Một độ lệch của giá trị nô lệ so với điểm đặt của chủ theo sau.

Trong bộ lễ phục. 1, b hiển thị sơ đồ gần đúng về sự thay đổi giá trị x chính và phụ y của hệ thống theo dõi.

Các hệ thống tự động tạo ra biến số được điều khiển y theo một quy luật nhất định được xác định trước được gọi là hệ thống điều khiển phần mềm.

Quy luật tái tạo của một hệ thống phần mềm có thể được biểu thị bằng phương trình

y = x (T),

trong đó x(T) là hàm thời gian đã đặt (đã biết trước) mà hệ thống phải tái tạo.

Trong các hệ thống như vậy, cần phải có một thiết bị đặc biệt—máy dò để thay đổi giá trị cài đặt x(t) theo một quy luật bắt buộc nhất định.

Theo bản chất của thuật toán điều khiển, các hệ thống tự động được chia thành hệ thống tự động có vòng tác động mở (vòng điều khiển mở) và hệ thống tự động có vòng tác động kín (vòng điều khiển kín).

Hệ thống tự động thích ứng được chia thành hệ thống tự thích ứng hoặc tự điều chỉnh và hệ thống không tự điều chỉnh. Cần lưu ý rằng các hệ thống tự thích ứng đại diện cho một loại hệ thống mới và không phải tất cả các khái niệm về loại hệ thống này đều được hình thành đầy đủ, do đó trong các sách giáo khoa khác nhau, chúng có các tên khác nhau,

Tất cả các nhà máy sản xuất phải vận hành tối ưu về năng lượng tiêu thụ, năng suất và chất lượng của hoạt động sản xuất.

Khi tự động hóa các nhà máy như vậy, cần phải có các thiết bị đặc biệt có thể cung cấp điều chỉnh tự động cho nhà máy sản xuất hoạt động ở chế độ tối ưu. Những thiết bị đặc biệt như vậy được gọi là hệ thống điều chỉnh tự động, hay hệ thống điều khiển tự điều chỉnh.

Các hệ thống này tự động điều chỉnh đơn vị sản xuất để thay đổi điều kiện hoạt động, tức là đến các đặc điểm thay đổi của đối tượng được quản lý (thay đổi nhiễu) và làm cho nó hoạt động ở chế độ tối ưu; do đó, các hệ thống điều chỉnh tự động thường được gọi là hệ thống điều khiển tối ưu, hay cực trị.

Việc sử dụng các hệ thống như vậy giúp tăng năng suất của nhà máy, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí lao động trên một đơn vị sản xuất, v.v. Trong tương lai, nhiều cài đặt tự động sẽ có hệ thống thiết lập tự động.