В начало

Принципы управления (Лекция)

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Управление по задающему воздействию

2. Управление по возмущающему воздействию

3. Управление по отклонению

4. Комбинированное управление

 

В основе построения систем управления лежат некоторые общие принципы управления, определяющие, какую текущую информацию использует управляющее устройство для формирования необходимого управляющего воздействия.

 

1. Управление по задающему воздействию

В системе управления по задающему воздействию используется информация только о цели управления (или о заданном значении параметра, если речь идет о системах регулирования). Для такой системы характерна разомкнутая цепь воздействий, т. е. управляющее устройство оказывает воздействие на объект управления, но обратное воздействие отсутствует. В связи с этим систему, реализующую принцип управления по задающему воздействию, называют разомкнутой системой управления.

Достоинством управления по задающему воздействию является простота конструктивной реализации. Однако качественное управление на основе этого принципа возможно только тогда, когда объект управления хорошо изучен и его свойства, а также возмущающие воздействия остаются постоянными.

 

 

а – управление по задающему воздействию;

б – управление по возмущающему воздействию;

в – управление по отклонению;

гкомбинированное управление

 

ОУ – объект управления;

УУ – управляющее устройство

 

Рис. Структурные схемы систем автоматического управления

 

 

а – без обратной связи;

6 – с обратной связью

 

ПС – прямая связь;

ОС – обратная связь

 

Рис. Управление

 

2. Управление по возмущающему воздействию

В системе управления по возмущающему воздействию) кроме информации о цели управления используется информация о возмущающих воздействиях. Одна из задач управляющего устройства при этом заключается в формировании такого управляющего воздействия, которое компенсировало бы влияние на объект управления измеренного возмущающего воздействия. Поэтому принцип управления по возмущающему воздействию называют также принципом компенсации.

Что характерно для управления по возмущающему воздействию?

1.      Это разомкнутое управление (управление без обратной связи), что означает отсутствие информации об управляемом параметре (температуре реакционной смеси в реакторе).

2.      Необходимо точно и верно выбрать канал, по которому может проявиться главное возмущающее воздействие.

3.      Этот принцип нельзя использовать в системах управления нейтральными и неустойчивыми объектами.

            Достоинства такого принципа управления:

а)   быстродействие, так как возмущающее воздействие может быть скомпенсировано до появления рассогласования между текущим значением регулируемого параметра и его заданным значением;

б)   возможность (теоретическая) полной компенсации выбранного возмущающего воздействия;

в)   отсутствие проблем, связанных с устойчивостью.

Недостатки:

а)   учитываются не все возмущающие воздействия, а только одно, тем самым не обеспечивается высокая точность управления (особенно это проявляется при наличии неконтролируемых возмущающих воздействий);

б)   не контролируется результат управляющего воздействия;

в)   необходима надежная информация о функциональной взаимосвязи между расходом, степенью открытия клапана и регулируемого параметра, которая, как правило, не линейна, не всегда точно известна и может изменяться в процессе функционирования аппарата.

 

3. Управление по отклонению

В системе управления по отклонению используется информация о цели управления и отклонении текущего значения управляемого параметра от заданного значения

Принцип управления по отклонению иногда называют принципом Ползунова–Уатта, а принцип управления по возмущающему воздействию – принципом Понселе.

Управление по отклонению осуществляется на основе информации о состоянии объекта управления. Взаимодействие между ОУ и УУ осуществляется как по цепи прямой связи – от УУ к ОУ, так и по цепи обратной связи – от ОУ к УУ Информация при этом передается по замкнутому контуру (контуру регулирования), поэтому управление по отклонению называют замкнутым или управлением с обратной связью. Наличие обратной связи приводит к созданию своеобразной системы управления, по сути своей представляющей фильтр, который должен точно передавать управляющее воздействие (подчиняться в основном управляющему воздействию) и подавлять возмущающие воздействия.

 

4. Комбинированное управление

Для комбинированных систем управления характерно использование информации о возмущающем воздействии, задающем воздействии и управляемом параметре.

Комбинированные системы управления имеют более высокое качество управления, чем системы, работающие по отклонению, поскольку информация о значении возмущающего воздействия позволяет устройству управления работать с некоторым предвидением, т. е. компенсировать основное внешнее возмущающее воздействие, вызывающее нарушение номинального режима, раньше, чем появится достаточно большое отклонение текущего значения параметра (температуры) от заданного. Комбинированная система управления обладает точностью и быстродействием.

 

Dark Souls 2: Scholar of the First Sin
Dark Souls 2: Scholar of the First Sin


iTunes Gift Card (Россия) 1000 рублей
iTunes Gift Card (Россия) 1000 рублей


Europa Universalis-4: Extreme Edition
Europa Universalis-4: Extreme Edition