Нийтэлсэн: 2012 оны 3-р сарын 26

Автомат зохицуулагч

Объектын аль нэг параметрийг зохицуулах зориулалттай автоматаар ажилладаг төхөөрөмжийг автомат зохицуулагч гэнэ.

Автомат зохицуулагч нь шууд (шууд) ба шууд бус (шууд бус) үйлдэлтэй байж болно (Зураг 7).

Шууд (шууд) үйлдлийн автомат зохицуулагчийг хамгийн энгийн зохицуулагч гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний мэдрэмтгий (анхдагч) элемент нь өсгөгч-хувиргах төхөөрөмж, нэмэлт эрчим хүчний эх үүсвэргүйгээр зохицуулах (гүйцэтгэх) байгууллагад шууд нөлөөлж чаддаг. Ийм зохицуулагч нь зөвхөн зохицуулалттай объектын энергийн зардлаар ажилладаг.

Шууд ажилладаг автомат зохицуулагчийн жишээ бол савны усны түвшинг тогтворжуулах систем юм (Зураг 8.6). Зохицуулалттай объект нь 1-р сав, зохицуулалттай параметр нь усны түвшний H өндөр юм. Зохицуулалттай параметрийн утга нь усны урсгалын Qi ба түүний урсгалын хурд Q2 хоорондын харьцаанаас хамаарна. Энэ параметрийн тогтворжилтыг зохицуулах байгууллага - сааруулагч 2, мэдрэмтгий элементээр удирддаг - хөвөх 5-аар хөшүүрэг 3 ба тохируулагч 4-ээр гүйцэтгэдэг.

Усны түвшин буурах нь хөвөгчийг доошлуулах, улмаар сааруулагч 2-ыг нээх, өөрөөр хэлбэл усны урсгалыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Түвшин нэмэгдэхэд урвуу үйл явц явагдана.

Шууд бус (шууд бус) үйл ажиллагааны автомат зохицуулагчийг нэг гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнд гадны эрчим хүчний эх үүсвэрээс тэжээгддэг өсгөгч-хувиргагч төхөөрөмж орно.

1-р савны усны түвшинг зохицуулах зориулалттай шууд бус үйл ажиллагааны зохицуулагчийн схемийг зурагт үзүүлэв. 9.6. Орж буй усны хэмжээг Qb зохицуулдаг сааруулагч 2 нь усны энерги биш харин нэмэлт нөлөөллөөс шалтгаалан мэдрэмтгий элемент - хөвөх b-ээр хянагддаг. цахилгаан эрчим хүч, хувиргах байгууллагын үйл ажиллагаанд оролцдог - потенциометр 4 ба өсгөгч - цахилгаан мотор 3 (зохицуулах байгууллагын хөтөч).

Харгалзан буй зохицуулагчийн хувьд потенциометрийн гулсагчийг 5-р хөшүүрэгтэй дунд байрлалд холбосон үед усны түвшний өндөр нь өгөгдсөн R утгатай тэнцүү байх ба цахилгаан мотор 3 ажиллахгүй байна. Усны түвшин буурах үед хөвөх, доошлуулах, потенциометрийн гулсагчийг нэмэх тэмдэг рүү хөдөлгөж, цахилгаан мотор нь сааруулагчийг бага зэрэг онгойлгоно 2. Түвшин дээшлэх үед гулсагч нь хасах тэмдэг рүү шилждэг бөгөөд энэ нь цахилгаан моторыг эргүүлэхэд хүргэдэг. эсрэг чиглэлд, улмаар сааруулагч нь хучигдсан байдаг.

Зохицуулах байгууллагыг хөдөлгөх аргаас хамааран автомат зохицуулагч нь тасралтгүй ба тасалдалтай байж болно.

Тасралтгүй зохицуулалтын автомат зохицуулагчид үйл явцын явцаас хамааран хэт туйлшралаас бусад зохицуулалтын байгууллага нь ямар ч завсрын байрлалыг эзэлдэг. Ийм зохицуулагчийн жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 8 ба 9. Автомат завсрын удирдлагын зохицуулагчийн хувьд зохицуулах байгууллага нь зөвхөн хоёр туйлын байрлалыг (хоёр байрлалын хувьд) эсвэл хоёр туйлын ба хэд хэдэн завсрын байрлалыг (олон байрлалтай) эзэлдэг.

Хоёр байрлалтай завсрын хянагчийн жишээ бол зурагт үзүүлсэн автомат температур хянагч юм. 6.6. Энд зохицуулах байгууллага (уурын хяналтын хавхлага) нээгдэж эсвэл хаагдах боломжтой, өөрөөр хэлбэл зөвхөн хоёр туйлын байрлалыг эзэлдэг.

Тасралтгүй зохицуулалтын үйл явцын урсгалын шинж чанарыг зохицуулалтын хуулиар тодорхойлдог, өөрөөр хэлбэл автомат хянагчийн гаралтын утгын оролтоос хамаарах хамаарал.

Зохицуулах хууль нь зохицуулагчийн хяналтын төхөөрөмжөөр тодорхойлогддог. Үүний үндсэн дээр автомат зохицуулагчийг статик ба астатик гэж хуваадаг. Тэдний онцлогийг усны түвшний автомат зохицуулагчийн жишээн дээр авч үзэж болно (8, 9-р зургийг үз).

Статик эсвэл пропорциональ хянагч нь хяналттай утгын хазайлттай пропорциональ хяналтын үйлдлийг хангадаг ийм хянагч юм.

Энэ нөлөө нь хянагч дахь статик элементүүдийг оруулах, хатуу санал хүсэлтийг ашиглах замаар хийгддэг. Статик усны түвшний хянагчийг зурагт үзүүлэв. 8.6, хяналттай параметрийн утга нь тогтмол биш, харин хөндөх нөлөөний хэмжээнээс хамаарна. Түвшинг ижил өндөрт байлгахын тулд усны орох урсгал нь түүний урсгалын хурдтай тэнцүү байх шаардлагатай.Усны орох урсгал нь сааруулагч 2-ын нээлтээс хамаарна, өөрөөр хэлбэл, хөвөгч 5-ын байрлалаас хамаарна. Усны урсгал их байх тусам , илүү их сааруулагч нь онгорхой байх ёстой бөгөөд хөвөгч нь бага нь зохицуулагчийн тогтвортой байдалд байх болно, усны урсгалын бууралт, хөвөх байрлал өндөр байна. Тиймээс савны усны түвшин нь усны урсгалын хэмжээ, өөрөөр хэлбэл эвдрэлийн хэмжээнээс хамаардаг бөгөөд дундаж утгатай харьцуулахад зарим жижиг хязгаарт хэлбэлздэг.

Статик зохицуулагчийн үйл ажиллагаа нь үргэлж тодорхой алдаатай байдаг. Түүний эерэг шинж чанарууд нь хяналттай параметрийн хэлбэлзлийн бага зэрэг хандлага юм. Статик зохицуулагч нь дизайны хувьд илүү хялбар байдаг тул тэдгээрийн үйл ажиллагааны жижиг алдаа нь зохицуулалтгүй объектод мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүй тохиолдолд ашиглагддаг.

Статик хянагч дахь гаралтын утга y (хяналтын үйлдэл) нь хяналтын хазайлтын интегралтай пропорциональ байна:

Ийм хянагч (9.6-р зургийг үз) хяналттай параметрийн утга нь өдөөлтийн хэмжээнээс хамаардаггүй. Харж буй жишээнд энэ нь мэдрэмтгий элемент - хөвөх 6 ба зохицуулах байгууллага - сааруулагч 2 хооронд хатуу холболт байхгүй байгаагаар баталгаажсан болно. Тогтвортой төлөв ба усны урсгалын янз бүрийн утгын Q2-д сааруулагч нь өөр өөр байрлалд байх бөгөөд хөвөх нь савны усны түвшний H өгөгдсөн утгатай тохирч байх болно.

Статик зохицуулагч нь статикаас ялгаатай нь статик хяналтын алдаагүй байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь хэлбэлзлийн процесст өртөмтгий бөгөөд үйл ажиллагааны хувьд үргэлж тогтвортой байдаггүй.

Автомат зохицуулагч нь тохиромжтой байхын тулд практик хэрэглээ, энэ нь системийн тогтвортой байдал, зохицуулалтын хүлээн зөвшөөрөгдсөн чанарыг хангах шаардлагатай байна.

Автомат удирдлагын системийн тогтвортой байдал нь зохицуулалтын явцад түр зуурын үйл явцын шинж чанарыг тусгасан хэд хэдэн үзүүлэлтээр тодорхойлогддог. Тусгай ном зохиол нь зохицуулагчдын тогтвортой байдалд дүн шинжилгээ хийх шалгуур, аргуудыг өгдөг.

Зохицуулалтын үйл явцын чанар гэдэг нь хяналттай параметрийн өгөгдсөн болон бодит өөрчлөлтийн хоорондын уялдаа холбоо гэж ойлгогддог. Ихэвчлэн энэ чанарыг дараахь үзүүлэлтээр тодорхойлдог.
1) тогтмол төлөвт байгаа хяналттай параметрийн тогтоосон ба бодит утгуудын хоорондох зөрүү (системийн алдаа); 2) хэт давах (хэт давах), өөрөөр хэлбэл параметрийн бодит утгын өгөгдсөн хэмжээнээс хамгийн их хазайлт; 3) хяналтын хугацаа (системийн хурд) нь түр зуурын үйл явцын эхлэлээс хяналттай параметр нь тогтворжсон төлөвтэй ойролцоо утгыг (ихэвчлэн 95-97%) олж авах хүртэлх хугацаатай тэнцүү байна; 4) тухайн үеийн хяналттай параметрийн хэлбэлзлийн тоо.

Автомат удирдлагын системийн зохицуулалтын тогтвортой байдал, чанарыг нэмэгдүүлэх хоёр арга бий: зохицуулалттай объект эсвэл зохицуулагчийн параметрүүдийг өөрчлөх, зохицуулагчийн блок диаграммыг өөрчлөх замаар. Практикт тэд ихэвчлэн зохицуулагчийн блок диаграммыг өөрчилдөг бөгөөд үүнд нэмэлт холбоосыг нэвтрүүлдэг. Ийм холбоосуудаас бүрдсэн автомат зохицуулагчийн төхөөрөмжийг залруулах гэж нэрлэдэг. Ихэнхдээ тэдгээр нь янз бүрийн төрлийн нэмэлт (дотоод) санал хүсэлтийг илэрхийлдэг.

Залруулах төхөөрөмжтэй автомат зохицуулагчдаас хамгийн түгээмэл нь изодром ба дериватив дээр ажилладаг (урьдчилгаатай) юм.

Иймээс эдгээр хянагч нь статик хянагчийн сайн динамик шинж чанаруудыг статик бус хянагчийн сайн статик шинж чанаруудтай (жишээ нь, тогтвортой төлөвийн хазайлтгүй) хослуулсан байдаг.

Энэ хослол нь зөвхөн хэлбэлзлийг дарах түр зуурын процессын үед ажилладаг бөгөөд тогтвортой байдалд байхгүй уян хатан санал хүсэлтийн тусламжтайгаар хийгддэг.

Температурыг автоматаар хянах катаракт хэлбэрийн уян хатан хариу үйлдэл бүхий изодром хянагчийн схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 10. 18-р камер дахь температурыг хэмжих цахилгаан гүүрний 15-ийн гарны аль нэгэнд багтсан эсэргүүцлийн термометрээр 17 хэмждэг. Мэдрэмтгий туйлширсан реле 9-ийн ороомог нь гүүрний диагональуудын аль нэгэнд холбогдсон ба хоёр дахь нь диагональ нь тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэрээс тэжээгддэг. Тогтворжуулах температурыг тохируулагч 16 тохируулдаг бөгөөд энэ нь цахилгаан гүүрний R эсэргүүцлийн аль нэгний гулсагчийг хөдөлгөдөг.

Тасалгааны температур тогтоосон хэмжээнээс өндөр байвал реле 9 нь 10-р контактыг хаадаг бөгөөд энэ нь урвуу мотор 7-ийн 8 ороомгийг асаана. шууд гүйдэл. Хөдөлгүүр нь уурын хоолойн 1-р хавхлагатай холбогдсон булны 2-ыг эргүүлж, улмаар камерын 19-р халаагуурт уурын нийлүүлэлтийг бууруулдаг.

Тасалгааны температур буурах үед туйлширсан релений ороомгийн гүйдлийн чиглэл эсрэгээр өөрчлөгдөж, реле нь 11-р контактыг хааж, ороомог 6-ыг асаана. Хөдөлгүүр нь эсрэг чиглэлд эргэлдэж эхэлдэг ба галзуу 2. хавхлага 1-ийг нээдэг бөгөөд үүний үр дүнд халаагч 19-д уурын нийлүүлэлт нэмэгддэг.

Зохицуулагчийн динамик шинж чанарыг сайжруулах изодром төхөөрөмжийг пүрштэй катаракт (гидравлик тоормос) 4 ашиглан хийсэн 5. Роллер 2 эргэх үед хөшүүрэг 3, түүнтэй хамт потенциометрийн гулсуур 12 хамт катаракт 4 хөдөлдөг. 14. Энэ нь гүүр 15-ийн мөрөнд багтсан эсэргүүцлийн харьцааг өөрчилдөг бөгөөд нэмэлт залруулах дохиог релений ороомог 9-д нийлүүлдэг. Хөшүүрэг 3-ийн хөдөлгүүр 12-тэй хатуу холболт нь хөшүүргийг түр зуурын процесст хурдан хөдөлгөх үед л бий болдог, үүнээс хойш сааруулагч 13-ийн жижиг нүх нь тосыг нэг катарактын хөндийгөөс нөгөөд шилжүүлэхээс сэргийлж, катаракт цилиндртэй саваа юм. нэг мэт хөдөлдөг. Хэсэг хугацааны дараа шилжилтийн процесс дууссаны дараа катаракт пүрш 5 нь поршений болон хөдөлгүүр 12-ыг анхны байрлалдаа буцааж, тослогоо 13-аар дампууруулагчаар дамжуулан катарактын цилиндрийн нэг хөндийгөөс нөгөөд шилжүүлдэг. Ийнхүү зохицуулалтын ажлын төгсгөлд мастер 16-ын тогтоосон гүүрний тэнцвэрт байдал дахин сэргээгддэг.

Зохицуулалттай объект нь их багтаамжтай бол (цаг хугацааны тогтмол нь том) бол уян хатан эргэх холбоо бүхий изодром зохицуулагчийг ашиглах шаардлагагүй. Энэ тохиолдолд статик хатуу хариу хянагчийг ашиглаж болно (Зураг 10 дахь тасархай шугамыг үз).

Хазайлтийн деривативт нөлөөлдөг зохицуулагчид хазайлт ба түүний деривативын зохицуулалтыг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь хяналттай хувьсагчийн өөрчлөлтийн шинж чанарыг харгалзан үзэх боломжийг олгодог. Тиймээс тэдгээрийг урьдчилан зохицуулагч гэж нэрлэдэг.

Энэ онцлог нь хурдан үйл явцыг зохицуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Ийм зохицуулагчдын зохицуулалтын хуулийг тэгшитгэлээр илэрхийлж болно

Дериватив хянагч нь хэлбэлзлийг бууруулж, системийн хариу үйлдлийг нэмэгдүүлснээр түр зуурын чанарыг сайжруулдаг.

Урьдчилан зохицуулагч дахь түр зуурын чанарыг сайжруулах үр нөлөөг Зураг дээр харж болно. 11. Хяналттай параметрийн цаг хугацааны өөрчлөлтийг хатуу муруйгаар илэрхийлнэ гэж бодъё (Зураг 11, а).

Өмнө нь авч үзсэн залруулах төхөөрөмжгүй статик пропорциональ хянагч нь параметрүүдийн тогтоосон болон бодит утгуудын хоорондын үл нийцэх байдлыг зөвхөн байгаа үед төдийгүй (инерцийн улмаас) арилгасны дараа хэсэг хугацаанд бууруулдаг. Тиймээс, ийм хянагч нь тохирохгүй байдал тэг байх үед В цэг дээр биш, харин хэсэг хугацааны дараа МЭӨ хэсэгт эсрэг чиглэлд шилжиж, шаардлагатай хэмжээнээс эсрэг нөлөө үзүүлдэг.

Урьдчилан зохицуулагч нь өөрөөр ажилладаг. Хяналттай параметрийн заасан хэмжээнээс хазайлт нэмэгдэж байгаа хэсэгт хянагчийн үйлдэл албадан хийгддэг, учир нь түр зуурын процессын эхэнд хазайлт ба дериватив нь ижил шинж тэмдэгтэй байдаг бөгөөд дериватив нь хамгийн өндөр үнэ цэнэСүх тэг рүү ойртох үед. Үүнээс шалтгаалан түр зуурын процессын эхэнд параметрийн хамгийн том хазайлт буурах болно, жишээлбэл, А цэг нь Ai байрлалыг авна. AB хэсэгт хяналттай параметрийн хазайлтын бууралтаас болж дериватив тэмдэг өөрчлөгдөнө. Тиймээс зохицуулагч нь нийлбэртэй тэнцүү биш, харин хазайлт ба деривативын хувьд дохионы зөрүү, өөрөөр хэлбэл, бага зэрэг үйлдлийг өгдөг. Хэрэв урьдчилгаагүй хянагч В цэгийн ойролцоо эсрэг чиглэлд ажиллах шилжих командыг хүлээн авсан бол урьдчилгаатай хянагч нь хазайлт ба дериватив дохио тэнцүү байх үед, жишээлбэл, Е цэгийн ойролцоо ийм тушаалыг хүлээн авдаг. Параметрийн хазайлт зогсохоос өмнө хянагчийг эсрэг чиглэлд шилжүүлэх нь сөрөг чиглэлд энэ хазайлтаас сэргийлнэ. Зураг дээрх тасархай шугамаар харуулсан шиг түр зуурын үйл явц удаан үргэлжлэх боломжтой. 11а.

Хяналтын параметрийн деривативтай пропорциональ объектод хянагч нэмэлт нөлөө үзүүлэхэд ашигладаг залруулах төхөөрөмж нь өөр байж болно. Өөр өөр арга замуудтэдгээрийг мөн схемд оруулж болно.

Зураг дээр. 11c-д дериватив үйлдэлтэй автомат удирдлагын системийн элементийн диаграммыг үзүүлэв. Энд залруулах төхөөрөмж нь системийн холбоосуудын үйл ажиллагааны үндсэн гинжин хэлхээнд цувралд багтсан ялгах элемент юм. Хяналттай параметрийн хазайлт нь энэ холбоосын оролт руу орох ба гаралт нь хоёр гишүүний нийлбэртэй тэнцүү утга бөгөөд эхнийх нь хяналттай параметрийн хазайлттай пропорциональ, хоёр дахь нь дериватив юм. энэ хазайлт. Хувиргах, гүйцэтгэх, зохицуулах элементүүдийн гаралтын параметрүүдийг i үеэс эхлэн галт тэрэгний функцээр зааж өгсөн болно.

Зураг дээр. 11, г өгсөн хэлхээний диаграмЗураг дээрх элементийн диаграммд тохирсон тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын босоо амны эргэлтийн хурдыг автоматаар хянах. 11, в. Ялгах элемент нь (тасархай шугамаар харуулсан) нь RiR2 эсэргүүцэл ба багтаамж С-ийн хэлхээ бөгөөд ийм байдлаар угсарсан.

, өөрөөр хэлбэл

Хэлхээнд хэмжих элемент нь tachogenerator, түүний хүчдэл нь эргэлтийн тоо n -тэй пропорциональ байна цахилгаан мотор D. Энэ хүчдэлийг тогтоосон хүчдэлийн потенциометр дээр заасан хүчдэлтэй харьцуулна.

Ялгах хэлхээний гаралтын хүчдэл U3 нь өсгөгч 1-д, өсгөгч хүчдэлийг системийн удирдлагын элемент болгон ашигладаг EMU цахилгаан соронзон өсгөгчийн өдөөх ороомогт хийнэ.

Систем нь дараах байдлаар ажилладаг. D цахилгаан хөдөлгүүрийн ачаалал 2 нэмэгдэх тусам түүний босоо амны эргэлтийн хурд n буурна. Үүнтэй холбоотойгоор тахогенераторын үүсгэсэн хүчдэлийн хэмжээ буурч, улмаар системийн таарахгүй хүчдэл нэмэгддэг. Сүүлчийн нөхцөл байдлын үр дүнд EMU-ийн өдөөх ороомог дээрх хүчдэл нэмэгдэж, энэ нь гүйдлийн хүчийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг / хөдөлгүүрийн арматураар урсах D.

Хөдөлгүүрийн гүйдлийн өсөлт нь L1vp - ki эргүүлэх хүчийг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн босоо амны эргэлтийн хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Деривативын утга нь түр зуурын үйл явцын хамгийн эхэнд (0-тэй ойролцоо байх үед) хамгийн том байх тул хянагч нь хяналттай параметрийн шаардлагатай таарахгүй байхаас өмнө ажиллаж эхэлнэ. Параметр болон деривативын хазайлт нь ижил шинж тэмдэгтэй байдаг тул түр зуурын процессын эхэнд зохицуулагчийн үйлдэл албадан байх болно.
Түр зуурын дунд үед параметрийн хазайлт хамгийн их утгад хүрэхэд дериватив нь тэг болж хувирдаг тул параметрийн хэт ачааллыг бууруулахад тусалдаг.

Түр зуурын үйл явцын төгсгөлд дериватив дахин хамгийн их утгыг олж авдаг боловч эсрэг тэмдэгтэй. Энэ нь түр зуурын үйл явцын үргэлжлэх хугацааг багасгахад тусалдаг бөгөөд энэ нь апериод болж хувирдаг.

Урьдчилан тогтоосон хөтөлбөрийн дагуу аливаа параметрийг зохицуулах зориулалттай шууд бус үйлдлийн автомат зохицуулагч. гарын авлагын тохиргоопрограм хангамжийн драйверуудаар тоноглогдсон (Зураг 12).

Цахилгаан мэдрэмтгий элементүүд болон өсгөгч-хувиргах төхөөрөмжийг ашиглах тохиолдолд цагны механизм 1-ийг програм хангамж болгон ашиглаж болох бөгөөд энэ нь профайлтай камер 2-ыг эргүүлэхэд тохируулагч хүчдэлийн потенциометр 3 хөдөлгүүрт ажилладаг (Зураг 12.6). ). Профайлтай камерын хэлбэр нь хяналтын програмтай тохирч байна.

Урьдчилан тогтоосон хуулийн дагуу хяналттай хувьсагчийн утгыг өөрчлөх зохицуулалтыг програм хангамжийн зохицуулалт гэж нэрлэдэг.

Програм хангамжийн зохицуулалтын тусламжтайгаар автомат зохицуулагч нь мэдрэгч элементийн гаралт дээрх Ui хүчдэл ба мастер төхөөрөмжийн хувьсах хүчдэлийн UQ хоорондын үл нийцлийг арилгахыг "хайж" байна. Оролтын хэсэгт тохируулсан хувьсах хүчдэлийн U0-ийг "ажиллах" систем нь гаралт дээрх хяналттай утгыг (жишээлбэл, температур Ѳ) харгалзах өөрчлөлтийг хийдэг.

Шууд бус үйлдлийн автомат зохицуулагчийг бүх нийтийнх болгож, үйл явцын янз бүрийн параметрүүдийг зохицуулахад тохиромжтой. Жишээлбэл, шаардлагатай нөлөөлөл, эрч хүчийг нэвтрүүлдэг аливаа мэдрэгч (анхдагч) элементийг ийм зохицуулагчийн хэмжих системд холбож болно. Төрөл бүрийн зохицуулагчид тохируулагчийн гүйцэтгэх байгууллагын гаралтын дагуу холбогдож болно. гаралтын үйл ажиллагааны төрөл ба эрчим .

Мод боловсруулах технологийн процессын автоматжуулалт, Н.В.МАКОВСКИЙ номын хэсгээс (анхаарал! танихад алдаа гарч болзошгүй)

Хэнээс: LidiaZaiceva,  11545 үзсэн

- Одоо нэгд! Таны нэр: (эсвэл доорх нийгмийн сүлжээгээр нэвтэрнэ үү)

Автомат зохицуулагчТөхөөрөмжийг автомат удирдлагын системд (ACS) объектын технологийн үнэ цэнийг хадгалах боломжийг олгодог төхөөрөмж гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь тухайн объектод нөлөөлөх замаар өгөгдсөн утгын ойролцоо үйл явцын урсгалыг тодорхойлдог.

Тогтсон утга нь тогтмол (тогтворжуулах системд) эсвэл тодорхой програмын дагуу (хөтөлбөрийн хяналтын системд) өөрчлөгдөж болно.

Зохицуулагчийн блок диаграммыг хоёр элементийн хослолоор дүрсэлж болно (Зураг 1): зохицуулалтын алгоритм (хууль) -ийг бүрдүүлдэг харьцуулах элемент 1 ба 2-р элемент.

Харьцуулагч 1 нь хоёр дохиог хүлээн авдаг цагтТэгээд цагт zd нь хяналттай хувьсагчийн одоогийн болон тогтоосон утгатай пропорциональ байна. Дохио цагтхэмжилтийн хувиргагч, дохиогоор үүсгэгддэг цагт zd - мастер эсвэл програмчлалын төхөөрөмж.

Тохироогүй дохио

(1)

идэвхжүүлэгч рүү чиглэсэн зохицуулагчийн гаралтын дохиог үүсгэдэг 2-р элементийг оруулна.

Зохицуулагчид нь шууд ба урвуу шинж чанартай байж болно. Хэрэв өсөлттэй бол цагтхарьцангуй цагт zd гаралтын утга унэмэгдвэл зохицуулагч нь шууд шинж чанартай, багасвал урвуу шинж чанартай байна. Зохицуулагчид шууд урвуу шинж чанарт шилжих шилжилтийг тусгай унтраалга ашиглан гүйцэтгэдэг.

Хаалттай давталт дахь сөрөг санал хүсэлт нь шууд эсвэл урвуу шинж чанартай зохицуулагчийг ашиглан үүсдэг.

зохицуулалтын хуульхянагчийн гаралтын утгын өөрчлөлтийн хоорондын хамаарлыг гэнэ уба гүйдлийн таарамжгүй байдал цагтТэгээд цагтхяналттай хувьсагчийн sd утгууд.

Зохицуулалтын хуулиудын дагуу аналог зохицуулагчийг пропорциональ, пропорциональ-интеграл, пропорциональ-дифференциал, пропорциональ-интеграл-дифференциал гэж хуваадаг.

Пропорциональ хянагчийн зохицуулалтын хууль нь хэлбэртэй

(2)

Хаана - зохицуулагчийн дамжуулах (олз) коэффициент; у 0 нь цаг хугацааны эхний мөчид хянагчийн гаралтын утга юм.

Зохицуулагчийн ашиг нь хянагчийн тохиргооны параметр юм. өөрчлөгдөж байна , та зохицуулагчийн объектод үзүүлэх нөлөөллийн түвшинг өөрчилж болно.

P-зохицуулагчийн блок диаграмм нь их хэмжээний ашиг бүхий холбоосыг илэрхийлдэг (к\u003d 10000¸40000), коэффициент бүхий өсгөгч холбоосоор сөрөг санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн кок.

P-хянагчийн дамжуулах функцийг зурагт үзүүлэв. 2 нь тэнцүү байна

(3)

(3) илэрхийллээс харахад коэффициент бага байх болно к oc (сөрөг санал хүсэлтийн нөлөөллийн зэрэг), хянагчийн гаралтын утга тодорхой тохирохгүй байх тусам өөрчлөгдөнө.

Оролтын дохионы өөрчлөлт ба янз бүрийн утгууд бүхий P-хянагчийн динамик шинж чанарууд к p-г зурагт үзүүлэв. 3.

(2) тэгшитгэлийн дагуу 1 ба 2-р хамаарлын хянагчийн гаралтын дохио нь дараахтай тэнцүү байна.

(3)
Пропорциональ зохицуулагчийн давуу талууд нь түүний инерц (эсвэл хурд) орно. Энэ нь түүний гаралтын утга нь оролтын утгын өөрчлөлттэй зэрэгцэн өөрчлөгдөж байгаагаар илэрхийлэгддэг. Хамгийн оновчтой утгаХянагчийн тохиргооны параметрийг бусад хянагчуудын нэгэн адил сонгосон ACP түр зуурын процессоор тодорхойлно. өгөгдсөн параметрүүдзохицуулалтын чанар бөгөөд зохицуулалтын объектын шинж чанараас хамааран тогтоогддог.

P-хянагчийн сул тал нь хаалттай хэлхээний ACP-д ажиллах үед хянагч нь хяналттай утгыг тогтоосон утга руу буцаадаггүй, харин сувгаар дамжих коэффициенттэй пропорциональ статик хяналтын алдаатай шинэ тэнцвэрийн байрлалд хүргэдэг. "тэмцэх нөлөө - хяналттай хувьсагч" ба урвуу пропорциональ кх . Өсөх к p нь сааталтай объект дээр ажиллах үед тогтворгүй ASR горимд хүргэдэг.

Пропорциональ интеграл хянагчийн (PI хянагч) гаралтын утга нь пропорциональ ба интеграл гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийн нийлбэрийн нөлөөн дор өөрчлөгддөг.

Бие даасан тохиргоотой PI хянагчдыг зохицуулах хуулийг тэгш эрхтэйгээр тайлбарлав.

, (4)

Хаана к p нь хянагч дамжуулах коэффициент;

Тба интеграцийн хугацаа.

Бие махбодийн хувьд Тба салшгүй бүрэлдэхүүн хэсгийн үйл ажиллагааны дор хянагчийн гаралтын дохионы өөрчлөлт нь түүний оролтын утгын өөрчлөлтийн алхамд хүрэх хугацаа юм.

PI хянагч нь хоёр тохиргооны сонголттой - к p ба ТТэгээд.

PI хянагчийн динамик шинж чанар (Зураг 4) нь пропорциональ ба салшгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийлбэр юм.

Энэ нь нэмэгдэж байгаа нь зурагнаас харагдаж байна Т u салшгүй бүрэлдэхүүн хэсгийн нөлөөллийн зэрэг буурна.

Бие даасан тохиргоотой PI хянагчийн блок диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 5.

Энэ хянагчийн дамжуулах функцийг (5) тэгшитгэлээр тайлбарлав.

Хамааралтай тааруулах параметр бүхий зохицуулагчийг (изодром зохицуулагч) мөн үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг бөгөөд динамик тэгшитгэл нь дараахь хэлбэртэй байна.

, (6)

Хаана к p - зохицуулагчийн дамжуулах коэффициент;

Т from – хянагчийн изодромын хугацаа.

Бие махбодийн хувьд Т-аас оролтын утгыг алхам алхмаар өөрчлөхөд интеграл бүрэлдэхүүн хэсгийн үйлчлэлээр хянагчийн гаралтын утга пропорциональ бүрэлдэхүүн хэсгийн үйлчлэлтэй ижил хэмжээгээр өөрчлөгдөх хугацаа юм.

Изодром хянагчийн динамик шинж чанарыг 6-р зурагт үзүүлэв.

Хариулт(22()

Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэлд ашиглагдаж байгаа автомат зохицуулагчийг хэд хэдэн онцлог шинж чанараар нь ангилж болно.

1. Зориулалтын дагуу (зохицуулах үнийн төрөл):

Нэг тохируулж болох утгын зохицуулагч (температур, даралт, найрлага);

бүх нийтийн зохицуулагчид, )Төгсгөл.

2. Үйл ажиллагааны горимын дагуу (жишээ нь зохицуулах байгууллагад үзүүлэх нөлөөллийн шинж чанар):

Гадны эрчим хүчний эх үүсвэр шаарддаггүй шууд ажилладаг зохицуулагч;

Зохицуулалтын байгууллагын хөдөлгөөнийг гаднаас нийлүүлсэн энергийн улмаас гүйцэтгэдэг шууд бус үйл ажиллагааны зохицуулагчид.

3. Зохицуулалтын төрлөөр:

Цаг хугацааны явцад физик хэмжигдэхүүний тогтмол утгыг хадгалж байдаг тогтворжуулах зохицуулагч;

Тухайн програмын дагуу хяналттай утгын утгыг өөрчилдөг програм хангамжийн хянагчууд;

Бусад утгын өөрчлөлтөөс хамааран хяналттай утгын утгыг хадгалах зохицуулагчдыг хянах;

Зохицуулалттай утгуудын оновчтой утгыг хадгалж байдаг өөрөө тохируулагч зохицуулагчид.

4. Үйл ажиллагааны хугацаанд:

Хяналттай хувьсагчийг тасралтгүй өөрчлөхөд зохицуулагч байгууллага тасралтгүй хөдөлдөг тасралтгүй зохицуулагчид;

Завсарлагатай (дискрет) үйл ажиллагааны зохицуулагчид, үүнд хяналттай хувьсагчийг тасралтгүй өөрчлөх замаар зохицуулагч хувьсагч нь тодорхой утгад хүрэх эсвэл тодорхой хугацаа өнгөрсний дараа л үе үе хөдөлдөг.

5. Ашигласан эрчим хүчний төрлөөр:

Цахилгаан зохицуулагч;

Гидравлик зохицуулагч;

Пневматик зохицуулагч:

Хосолсон зохицуулагч (цахилгаан пневматик ба цахилгаан гидравлик).

6. Зохицуулах хуулийн дагуу (зохицуулах нөлөөллийн шинж чанар):

Байршил (Пос-хууль);

Пропорциональ буюу статик (P-хууль);

Интеграл эсвэл астатик (I-хууль);

Пропорциональ-интеграл эсвэл изодром (PI-хууль);

Урьдчилгаатай пропорциональ эсвэл пропорциональ-дифференциал (PD-хууль);

Урьдчилсан буюу пропорциональ-интеграл-үүсмэл (PID-хууль) бүхий изодром.

3.1.1. Зохицуулагчдыг зориулалтын дагуу ангилах (зохицуулах үнийн төрөл).

AR нь температур, даралт, түвшин, хурд, урсгал гэх мэт зохицуулагчд хуваагддаг.

3.1.2. Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу зохицуулагчийн ангилал

Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу (зохицуулах байгууллагад үзүүлэх нөлөөллийн шинж чанараар) автомат зохицуулагчийг шууд ба шууд бус (шууд бус) үйл ажиллагааны зохицуулагч гэж хуваадаг.

Хариулт23(

Шууд үүрэг гүйцэтгэгч зохицуулагчид . Эдгээр нь зохицуулалттай объектоос хэмжих төхөөрөмжөөс авсан энергийн улмаас зохицуулах байгууллага нь хөдөлдөг зохицуулагчид юм.

Тайлбар. Эдгээр хянагчууд нь бие даасан параметрүүдийг зохицуулахад ашиглагддаг. Ашиглалтын нөхцлийн дагуу хяналтын өндөр нарийвчлал шаардагдахгүй, зохицуулалтын байгууллагыг ажиллуулахын тулд маш их хүчин чармайлт гаргах шаардлагагүй бөгөөд мэдрэмтгий элемент нь үүнд шаардлагатай хүч чадалтай тохиолдолд ашиглагддаг.

Шууд үйлчилдэг зохицуулагчид нь хямд, энгийн загвартай, найдвартай ажиллагаатай, өндөр мэргэшсэн үйлчилгээний ажилтан шаарддаггүй. Тэдний хамрах хүрээ нь таатай динамик шинж чанартай зохицуулалтын хамгийн энгийн объектуудаар хязгаарлагддаг.

Жишээ. Шууд үйлдлийн температур хянагч.

Зураг 3.1. Шууд үүрэг гүйцэтгэдэг зохицуулагч

a) зохицуулагчийн загвар, б) функциональ диаграм;

Автомат температур хянагч (AR) (зураг 3.1, а, түүний функциональ диаграммыг Зураг 3.1, b, зурагт үзүүлэв) хяналттай хувьсагчийн өөрчлөлтийг мэдэрдэг. цагт t (одоогийн температурын утга) нь таарахгүй дохио үүсгэдэг
зохицуулалтын объектод үзүүлэх зохицуулалтын нөлөөллийг өөрчлөхийн тулд RO зохицуулалтын байгууллагыг удирдах.

Тайлбар. Зохицуулагчийн элементүүдийн зорилго, түүний ажиллах зарчим дараах байдалтай байна.

Хэмжих төхөөрөмж (бага буцалж буй шингэнтэй дулааны чийдэн) нь хяналттай хувьсагчийн өөрчлөлтийг мэдэрдэг. цагт Т(температур) ба үүнийг параметр болгон хувиргадаг y’ Т(хэмжигч систем дэх даралт), бусад элементүүдэд нөлөөлөхөд тохиромжтой. Температурын өсөлттэй хамт цагт t чийдэн дэх шингэний хэсэг буцалж, даралт орж ирдэг y’ Тхөөрөгний ёроолд нэмэгддэг, i.e. температур цагт Тдаралт болгон хувиргасан y’ Т .

Санах ойн драйвер нь параметрийг тохируулдаг цагт бөгс, технологийн процессын шаардлагатай курст тохирсон. Суурилуулалт цагт бөгс P оператор гараар үйлдвэрлэсэн. Зохицуулагчийн загварт санах ойн үүргийг шахсан пүрш гүйцэтгэдэг бөгөөд түүний хурцадмал байдлыг даалгаврын ороомог гүйцэтгэдэг.

EC харьцуулах элемент (заримдаа нэмэгч гэж нэрлэдэг) алдааны дохио үүсгэдэг
. Бүтцийн хувьд харьцуулах элемент нь даралтын хүчний зөрүүг мэдэрдэг хөшүүрэг хэлбэрээр хийгдсэн байдаг. чи' ТТэгээд y бөгсхөөрөг болон пүршээр тус тус үүсдэг.

Шууд үйлчилдэг зохицуулагчдын нэг гол онцлог нь объектын бүх тогтвортой төлөвт ажиллах горимд зохицуулалттай утгын тогтмол утгыг өгч чадахгүйд оршино.

Жишээ. Уурын бойлер (1.5-р зургийг үз) хамгийн бага уур гаргах G p  мин тогтвортой байдалд ажилладаг. Энэ нь бойлерийн усны хангамж хамгийн бага байх ёстой гэсэн үг юм. KP тэжээлийн хавхлагыг аль болох хаасан байна. Хөвөгч, улмаар усны H түвшин нь зарим нэмэгдсэн утгыг эзлэх ёстой. Харин эсрэгээр, хамгийн их уур гаргах G  max тогтвортой төлөвт KP хавхлагыг аль болох нээх шаардлагатай бөгөөд энэ нь хөвөгч ба түвшингийн доод байрлалд боломжтой юм. Тиймээс энэ зохицуулагч нь унадаг статик шинж чанартай, i.e. энэ нь зохицуулалтын эерэг жигд бус байдалтай ажилладаг (1-р хэлбэрийн шинж чанар, зураг 2.10).

Тайлбар. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв объектын ашиглалтын нөхцлийн дагуу зохицуулалттай утгууд нь бүх ачаалалд хатуу тогтмол байх шаардлагатай бол ийм зохицуулагчийг ашиглах боломжгүй юм. Бүтцийн хувьд ийм зохицуулагчдын хувьд зохицуулалтын тэгш бус байдлын хэмжээг багасгах боломжтой боловч үүнийг тэгтэй тэнцүү болгох боломжгүй юм. Үүнээс гадна автоматжуулсан объект нь өөрөө тэгшлэх шинж чанартай байдаггүй бол хэт их бууралт нь зохицуулагчийг тогтворгүй ажиллуулахад хүргэдэг.

( Шууд бус үүрэг гүйцэтгэгч зохицуулагчид .

Шууд бус үйл ажиллагааны зохицуулагчийн загвар ба түүний функциональ диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 3.2. Хэрэв дохионы хүч ∆уЗохицуулах байгууллагад (RO) нөлөөлөх нь хангалтгүй бол шууд бус зохицуулагчийг ашигладаг. RO-г шилжүүлэхийн тулд цахилгаан эрчим хүчний гадаад эх үүсвэрийг E хянагчтай холбодог OD идэвхжүүлэгчийг ашигладаг.

IM-ийн хувьд цахилгаан соронзон реле (соронзон асаагуур) ашигладаг бөгөөд энэ нь зохицуулалтын байгууллагын RO-ийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөг.

Зураг 3.2. . Шууд бус зохицуулагч

a) зохицуулагчийн загвар, б) функциональ диаграмм; ; ) Төгсгөл.

АВТОМАТ ТОХИРУУЛГА

Тасралтгүй хяналт дагалддаг менежментийг зохицуулалт гэж нэрлэдэг бөгөөд хянах шаардлагатай параметрийг, өөрөөр хэлбэл зохицуулалтыг тохируулах боломжтой утга гэж нэрлэдэг.

Хүний оролцоогүйгээр янз бүрийн төхөөрөмжөөр удирддаг зохицуулалтыг автомат зохицуулалт гэж нэрлэдэг бөгөөд хэмжих элемент (анхдагч хувиргагч), идэвхжүүлэгч, зохицуулах байгууллагаас бүрдсэн төхөөрөмжийг автомашины зохицуулагч гэж нэрлэдэг.

Автомат удирдлагын систем (Зураг 1) нь бие биендээ чиглэсэн үйлчилдэг бие даасан элементүүдийн багц болно. Харьцуулах төхөөрөмжид үндсэн санал хүсэлтээр хүлээн авч буй хяналттай хувьсагчийн одоогийн утгыг X 0-тэй харьцуулна.

Цагаан будаа. 1 Автомат удирдлагын системийн схем

АВТОМАТ ЗОХИЦУУЛАГЧДЫН АНГИЛАЛ

Зохицуулагчдыг дараахь шалгуурын дагуу хуваана.

1.. Үйл ажиллагааны аргаар : шууд ба шууд бус (шууд бус) үйл ажиллагааны зохицуулагчид. Зохицуулагчид шууд үйлдэлЗохицуулагч байгууллага нь тухайн объектын энергийн улмаас хөдөлдөг Өөрөө мэдрэмтгий элемент дээр ажилладаг. Зохицуулагчид шууд бус үйлдэлзохицуулах байгууллага нь нэмэлт эрчим хүчний эх үүсвэрээр (цахилгаан, шахсан агаар, даралттай шингэн) хөдөлдөг.

2. Үйлдлийн төрлөөр : завсарлагатай (дискрет) ба тасралтгүй үйл ажиллагааны зохицуулагч.

Зохицуулагчид тасралтгүй үйл ажиллагаахяналттай параметрийн тасралтгүй өөрчлөлт нь зохицуулалтын байгууллагын тасралтгүй хөдөлгөөнтэй тохирч, оролт ба гаралтын утгуудын хооронд тасралтгүй функциональ хамаарал байдаг.

Зохицуулагчид завсарлагатай үйлдэлтасралтгүй ажиллагаатай холболт байхгүй. Завсрын системийг реле ба импульс гэсэн хоёр үндсэн бүлэгт хувааж болно.

реле системавтомат удирдлага нь үндсэн элементүүдийн дотроос дор хаяж нэг реле элементтэй ийм систем юм. Реле элемент нь оролтын утгын тасралтгүй өөрчлөлт нь огцом өөрчлөлттэй тохирдог системийн элемент юм.

зөвхөн оролтын утгын тодорхой утгуудад (цахилгаан соронзон реле) гарч ирдэг гаралтын утга.

Импульсийн системавтомат удирдлага нь дор хаяж нэг импульсийн элементтэй ийм систем юм. Импульсийн элемент нь тасралтгүй оролтын үйлдлийг тогтмол давтамжтайгаар гарч ирдэг богино хугацааны импульсийн цуврал болгон хувиргадаг.

3. Эрчим хүчний төрлөөр : цахилгаан пневматик, гидравлик, цахилгаан гидравлик болон цахилгаан хийн.

Зохицуулах хуулийн дагуу:

a) пропорциональ зохицуулагч, эсвэл P-зохицуулагч (статик);

b) салшгүй зохицуулагч эсвэл I-зохицуулагч (автомат);

в) пропорциональ - салшгүй хянагч, эсвэл PI хянагч (изодром);

d) пропорциональ-дифференциал хянагч, эсвэл PD хянагч (урьдчилгаатай пропорциональ хянагч);

д) пропорциональ - интеграл-дифференциал хянагч, эсвэл
PID хянагч (урьдчилгаа бүхий изодром хянагч);

Уулзалтаар: температур, даралт, урсгал хянагч гэх мэт.

Гүйцэтгэсэн функцээс хамааран: харьцаа хянагч, програм хангамж, өөрөө тохируулах, тогтворжуулах.

8. Шууд үйлдлийн температур хянагч. Мэдрэмтгий элементэд үйлчилдэг объектын энергийн нөлөөгөөр зохицуулах байгууллага хөдөлдөг зохицуулагчийг шууд ажилладаг зохицуулагч гэж нэрлэдэг. Шууд ажилладаг зохицуулагчийг ашигладаг хяналтын системийг шууд удирдлагын систем гэж нэрлэдэг.

RPD төрлийн шууд ажилладаг температур хянагчийн ажиллагааг авч үзье (Зураг 1. Энэ хянагч нь термометрийн систем ба хавхлагаас бүрдэнэ.

Зохицуулагчийн термометрийн систем нь термоцилиндр агуулсан уурын манометрийн термометр юм. 1, хялгасан судас 2 ба хөөрөг 3. Термометрийн систем нь бага буцалж буй шингэнээр хэсэгчлэн дүүрсэн бөгөөд буцлах цэг нь хяналттай температурын доод хязгаараас доогуур байна.

Термоцилиндрийг хэмжсэн орчинд дүрэх үед ажлын шингэний уурын даралтыг термометрийн системд тогтоодог бөгөөд түүний утга нь хэмжсэн орчны температуртай тохирч байна. Булцуунд үүсэх даралтыг ажлын шингэний уураар капилляраар дамждаг. Хөөрөг нь түүний үр дүнтэй талбайтай пропорциональ хүчийг бий болгодог; энэ хүчийг пүршний хүчээр тэнцвэржүүлдэг 4. Хяналттай орчны температур тогтоосон хэмжээнээс өндөр байвал хөөрөг 5-ын үүсгэсэн хүч пүршний хүчнээс их байна. 4, Үүний үр дүнд хөөрөг нь шахагдаж, саваагаар 5 дамарыг хөдөлгөдөг 6 хяналтын хавхлага доош. Энэ тохиолдолд хавхлагын урсгалын талбай, хавхлагаар дамжин өнгөрөх халаалтын бодисын хэмжээ багасна; Үүний үр дүнд орчны температур буурч, тогтоосон утгад хүрнэ. Хяналттай орчны температур буурах үед хөөрөг өргөжиж, хавхлага бага зэрэг нээгдэж, халаалтын бодисын нийлүүлэлтийг нэмэгдүүлж, үр дүнд нь температур тогтоосон утга хүртэл нэмэгддэг.

Зохицуулагчид өсгөгч төхөөрөмж ба идэвхжүүлэгчээр дамжуулан үйлчилдэг зохицуулагчид гадаад эх үүсвэрэрчим хүчийг шууд бус зохицуулагч гэж нэрлэдэг.

Шууд бус үйлдэлтэй зохицуулагчийн хувьд хяналттай хувьсагчийг өөрчлөх үед мэдрэгч элементэд үүсэх хүч эсвэл энерги нь гадны эх үүсвэрийн энергийн улмаас зохицуулагчийг хөдөлгөдөг туслах төхөөрөмжийг ажиллуулдаг. цахилгаан гүйдэл, даралттай шингэн, шахсан агаар).

Шууд бус зохицуулагчийг ашигладаг хяналтын системийг "шууд бус хяналтын систем" гэж нэрлэдэг.

Зураг дээр. 1-д савны шингэний түвшинг шууд бусаар хянах диаграммыг үзүүлэв. Хэмжих хэрэгсэл (хөвөгч 1) нь хөшүүргийн тусламжтайгаар хөдлөх цахилгаан контакттай холбогдсон.2. Хөдлөх контактыг тогтмол контактуудын аль нэгээр нь хааж болно: B (илүү) ба M (бага). Эдгээр контактуудын аль нь хөдлөх контактыг хааж байгаагаас хамааран цахилгаан мотор 3 нэг чиглэлд эсвэл өөр чиглэлд эргэлддэг. Хорхойн араа болон хөшүүргийн системээр дамжуулан цахилгаан мотор нь сав руу шингэн Q 1 нийлүүлэх шугам дээр суурилуулсан тохируулагч биеийг - хавхлаг 4-ийг нээж, хаадаг.

Хэрэв шингэн урсаж байвал Q2савнаас нэмэгдэж, дараа нь доторх усны түвшин буурч, хөвөх болно 1 доошоо бууна. Энэ тохиолдолд хөдөлж буй контакт 2 дээд тогтмол контакт руу хүрнэ Б,цахилгаан хэлхээг хааж, хөдөлгүүр асч, хяналтын хавхлагыг нээх чиглэлд эргэлдэнэ 4, ингэснээр сав руу орох усны урсгалыг нэмэгдүүлнэ. Сав дахь шингэний тогтоосон түвшинг сэргээх хүртэл зохицуулагчийн ажиллагаа үргэлжилнэ. Iхөдөлж буй контакт 2 тогтмол контактуудын хооронд тохирохгүй Бба M, үүний үр дүнд моторын хэлхээг салгах болно.

Тайлбарласан шууд бус үйл ажиллагааны зохицуулагчийн хувьд зохицуулах байгууллага - хавхлагын хөдөлгөөнийг гадны эх үүсвэрээс эрчим хүчийг ашигладаг цахилгаан идэвхжүүлэгч гүйцэтгэдэг.

Шууд бус үйлдэлтэй зохицуулагчид нь өндөр мэдрэмжтэй, өндөр хүчийг хөгжүүлж, зөвшөөрдөг алсын удирдлагазохицуулах байгууллага.

Үүнтэй төстэй мэдээлэл.

Хууль	Дифференциал тэгшитгэл	Дамжуулах функц	дамжуулах шинж чанар	AFCH	Тохиргоо
П
БА
ПД					,
PI					,
PID					, ,

Пропорциональ (P) зохицуулагч.Энэ нь RO-г утгаараа хөдөлгөдөг xхяналтын хазайлттай пропорциональ цагтэсвэл өгөгдсөн үнэ цэнэ.

Хянагчийн дифференциал тэгшитгэл ( хоператор хэлбэрээр тэмдэглэгээ гэсэн үг)

Тиймээс динамик утгаараа P-зохицуулагч нь инерциалгүй (пропорциональ) холбоостой төстэй юм.

P-зохицуулагчийн тохиргооны параметр нь RO-ийн шилжилттэй тэнцүү пропорциональ коэффициент юм. xхяналттай хазайлттай тохиолдолд цагтөөрчлөлтийн нэгж тутамд.

Аливаа бодит хянагч, түүний дотор пропорциональ блок диаграммыг сонгохдоо идэвхжүүлэгчийн дамжуулах функц (TF) нь шийдвэрлэх ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь нэгтгэх эсвэл пропорциональ холбоосын TF-тэй тохирч болно. Эхний бүлэгт RO хөдөлгөөний тогтмол хурдыг хангадаг цахилгаан хөдөлгөгч МИ, хоёр дахь бүлэгт RO хөдөлгөөн нь хяналтын үйлдэлтэй пропорциональ байдаг пневматик мембраны МИ орно.

Эхний төрлийн МИ-тэй P-хянагчийн бүтцийн диаграммыг Зураг 4.2-т үзүүлэв. А.Хяналтын хууль нь RO-ийн байрлалын дагуу сөрөг санал хүсэлтийн (OS) тусламжтайгаар үүсдэг, өөрөөр хэлбэл OS төхөөрөмжийн оролт дээр дохио хүлээн авдаг. xшилжилтийн хувиргагч IM-ээс.

Блок диаграммыг өөрчлөх дүрмийн дагуу хянагчийн PF нь хэлбэртэй байна

Өндөр ашиг орлоготой PF хялбаршуулсан

(4.1)

Томъёо (4.1) нь хамгийн тохиромжтой P-хянагчийн PF-тэй ижил байхын тулд нөхцөлийг хангах шаардлагатай. .

Тиймээс OS нь олз бүхий инерцигүй холбоос хэлбэрээр хийгдсэн байх ёстой . Энэ үйлдлийн систем гэж нэрлэгддэг хатуу.Үүний дагуу P-зохицуулагчийн тохиргооны параметр - пропорциональ байдлын хүчин зүйлийг OS холбоосын параметрүүдээр тогтооно.

Бодит P-зохицуулагчийн түр зуурын хариу үйлдэл нь IM-ийн хязгаарлагдмал хурдтай тул эхний хэсэгтээ хамгийн тохиромжтой хувилбараас арай өөр юм.

Цагаан будаа. 4.2. P-зохицуулагчийн бүтцийн диаграммууд (A)ба I-зохицуулагч (б):

1 - өсгөгч; 2 - идэвхжүүлэх механизм; 3 - санал хүсэлтийн хэлхээ

Пропорциональ хянагч нь бараг бүх технологийн системд тогтвортой ажиллах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч тэдний сул тал бол хяналттай утгын объектын ачааллаас хамаарах хамаарал юм.

Интеграл (I) зохицуулагч.Энэ нь алдааны дохионы интегралтай пропорциональ RO-г хөдөлгөх болно.

Тиймээс динамик утгаараа I-хянагч нь нэгтгэх холбоостой төстэй юм. I-хянагчийн тохиргооны параметр - пропорциональ байдлын коэффициент нь зохицуулалтын байгууллагын хөдөлгөөний хурд нь хяналттай параметрийн хазайлтын утгаас хамааралтай болохыг тодорхойлдог.

Цуваа P-хянагчийн блок диаграммыг Зураг 4.2-т үзүүлэв. б.Хэлхээний элементүүдийн дамжуулах функцийг дараах илэрхийллээр тодорхойлно

(4.2)

(4.3)

Бүхэл бүтэн хэлхээг дамжуулах функц

Томъёонд (4.3) орлуулсны дараа (4.2) томъёоны PF-ийн утгыг оруулна. тоологч ба хуваагчийг хуваах ба жижиг зүйлээс татгалзвал бид I-хянагчийн PF-ийг авна ( - MI цагийн тогтмол, харилцан )

I-хянагч нь параметрийг хазайлтгүйгээр хадгалдаг боловч зөвхөн өөрийгөө тэгшлэх чадвартай объектууд дээр тогтвортой ажиллах боломжтой.

Пропорциональ-дифференциал (PL) зохицуулагч.Энэ нь хяналттай хувьсагчийн хазайлтын хурд (дифференциал) ба хазайлтын нийлбэртэй пропорциональ утгаар RO-г хөдөлгөдөг.

Хянагчийн тэгшитгэл (оператор хэлбэрээр)

Тиймээс динамик утгаараа PD хянагч нь зэрэгцээ холбогдсон хоёр холбоосын системтэй төстэй: пропорциональ коэффициент бүхий инерциалгүй. коэффициент бүхий дифференциал .

Пропорциональ-интеграл (PI) хянагч.Энэ нь хяналттай хувьсагчийн хазайлтын интеграл ба хазайлтын нийлбэртэй пропорциональ хэмжээгээр RO-г хөдөлгөдөг. y.

Хянагчийн тэгшитгэл (оператор хэлбэрээр)

Тиймээс динамик утгаараа PI хянагч нь зэрэгцээ холбогдсон хоёр хянагчийн системтэй төстэй: пропорциональ хүчин зүйлтэй пропорциональ. ба пропорциональ хүчин зүйлтэй интеграл Үүнээс үзэхэд PI хянагч нь пропорциональ хүчин зүйл гэсэн хоёр тохиргоотой байна. мөн хугацааг хоёр дахин нэмэгдүүлэх. Энэ тохиолдолд 2-р хүснэгтээс харахад зохицуулагчийн гаралтын дохио гарах хугацаа гэж тодорхойлж болно. -аас өөрчлөгддөг өмнө өөрөөр хэлбэл, хоёр дахин нэмэгддэг.

PI хянагчийн блок диаграммыг Зураг 4.3-т сөрөг санал хүсэлтийг IM-ийн хамрах хүрээтэй, хамрахгүй гэсэн хоёр хувилбараар үзүүлэв.

Эхний хувилбарт (Зураг 4.3, A) OS төхөөрөмж нь жинхэнэ ялгах холбоосын шинж чанартай байх ёстой

,

Энд ба нь ялгах холбоосын олз ба цагийн тогтмол.

Дараа нь, өмнө дурдсанчлан, хангалттай их ашиг олдог PF зохицуулагч

, эсвэл ,

хүлээн зөвшөөрсөн бол ба .

Тиймээс хянагчийн эхний хувилбарт идэвхжүүлэгчийн PF нь OS төхөөрөмжийн шинж чанараар бүрэн тодорхойлогддог хяналтын хууль үүсэхэд нөлөөлдөггүй. Энэ төрлийн цуваа PI контроллеруудад янз бүрийн цахилгаан, пневматик эсвэл гидравлик төхөөрөмжийг үйлдлийн систем болгон ашигладаг - жинхэнэ ялгах холбоосын аналогууд. Энэ үйлдлийн систем гэж нэрлэгддэг уян хатанэсвэл уян хатан.

PI хянагчийн хоёр дахь хувилбарт (Зураг 4.3, б)

Цагаан будаа. 4.3. Хамрах хүрээ бүхий PI хянагчийн бүтцийн диаграммууд (A)ба хамрах хүрээгүй (o) сөрөг эргэх хэлхээний IM:

1 - өсгөгч; 2 - идэвхжүүлэх механизм; 3 - Санал хүсэлт

Хөдөлгүүр нь интеграл эсвэл пропорциональ холбоосын шинж чанартай байх хоёр тохиолдол байдаг.

Аль ч тохиолдолд хангалттай том ашиг олохын тулд бид байна

.

Хэрэв, , мөн OS нь 1-р эрэмбийн апериод холбоос хэлбэрээр хийгдсэн , дараа нь бид PI хянагчийн PF-ийг авна

Тохиргоо хоёулаа, мөн үйлдлийн системийн хостын тохиргоогоор тодорхойлогддог.

Хэрэв MI нь пропорциональ холбоосын шинж чанартай бол PI хянагч хяналтын хуулийг хэрэгжүүлэхийн тулд үйлдлийн системийн холбоос нь жинхэнэ ялгах холбоосын шинж чанартай байх ёстой.

Цагийн тогтмол хэмжээ ихсэх тусам ийм PI-хянагч нь P-хянагч болж, үйлдлийн систем нь инерцигүй холбоос болж хувирдаг.

Тогтмол хурдтай MI ашигладаг, блок диаграммтай олон тооны үйлдвэрлэсэн цахилгаан хянагчууд (Зураг 4.3, б), гурван байрлалтай реле элементийг хоёр дахь өсгөлтийн үе шат болгон ашигладаг.

Энэ зарчмыг хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлд ашигладаг олон тооны зохицуулагчид (R-25, RS-29, RP-4 гэх мэт) хэрэгжүүлдэг.

Загварын энгийн байдлаараа тодорхойлогддог PI контроллерууд нь хангадаг өндөр чанартайобъектын ачааллаас үл хамааран параметрийг тогтворжуулах.

Пропорциональ интеграл дериватив (PID) хянагч.Энэ нь хяналттай хувьсагчийн хазайлт, интеграл болон хазайлтын хурдтай пропорциональ RO-г хөдөлгөдөг.

Хянагчийн тэгшитгэл (оператор хэлбэрээр)

.

Тиймээс динамик утгаараа PID хянагч нь зэрэгцээ холбогдсон гурван холбоосын системтэй төстэй: пропорциональ - салшгүй пропорциональ коэффициенттэй - c ба ялгах - .

Үүний дагуу PID хянагч нь пропорциональ байдлын хүчин зүйл гэсэн гурван тохиргоотой , нэгтгэх хугацаа , болон ялгах хугацаа .

Практикт аналог PID хянагч нь ижил дагуу хийгддэг блок диаграм, энэ нь PI хянагчтай ижил байна (Зураг 4.3, A),гэхдээ энэ тохиолдолд OS төхөөрөмж нь хоёр дахь эрэмбийн апериод холбоос хэлбэрийн PF-тэй байх ёстой. Ихэвчлэн PID хяналтын хууль нь салшгүй ялгах холбоос хэлбэрээр дараалсан залруулах төхөөрөмжийг асаах замаар хэрэгждэг.

Байршил (реле) зохицуулагч.Энэ нь RO-г тогтмол байрлалуудын аль нэгэнд (байрлал) шилжүүлэх дохио үүсгэдэг. Эдгээр албан тушаалын хоёр, гурав ба түүнээс дээш байж болох бөгөөд хоёр, гурав, олон байрлалтай зохицуулагчид ялгагдана.