 |
Фундаментальные принципы управления
|
|
|
|
В технике известны и используются три фундаментальных принципа:
1. принцип разомкнутого управления;
2. принцип компенсации (управление по возмущению);
3. принцип обратной связи (управление по отклонению).
Они могут присутствовать сразу все в одной системе, и тогда управление называется комбинированным, или применяться по отдельности. Рассмотрим каждый принцип управления, как самостоятельный.
Принцип разомкнутого управления. Его сущность состоит в том, что алгоритм управления вырабатывается только на основе заданного алгоритма функционирования и результаты автоматического управления не корректируются другими факторами – возмущениями или выходными координатами процесса (рис. 26).
|
Рис. 26. Схема системы разомкнутого управления
Схема на рис. 1. имеет разомкнутый контур, что определило ее название. Близость показателей Х и 
в разомкнутых системах обеспечивается только конструкцией и подбором физических закономерностей, действующих во всех ее элементах. Несмотря на очевидные недостатки, этот принцип широко используется из-за его простоты (например, системы станков с программным управлением).
Принцип компенсации или управления по возмущению. Возмущающее воздействие 
может быть таким, что разомкнутая цепь управления не обеспечивает требуемой точности выполнения алгоритма функционирования. Как выход из положения, можно измерять возмущение и вводить коррективы в управление. В результате имеем схему, как показано на рис. 27 (для простоты здесь и далее воздействия изображены обычными стрелками).
Рис. 27. Схема управления по возмущению
В отличие от разомкнутой схемы имеется контур с дополнительным элементом 4 системы, который вырабатывает корректирующее воздействие 
так, что повышается точность управления. Реализуется принцип инвариантности (независимости) САУ к данному возмущению объекта.
|
|
|
Принцип обратной связи. Регулирование по отклонению. При наличии нескольких возмущений с одинаково сильным влиянием на объект, управление по возмущению становится сложным, поскольку требуется измерение каждого возмущения и соответствующей обработки информации. В таком случае систему создают так, чтобы точность выполнения алгоритма функционирования обеспечивалась без измерения возмущений . Достаточно вносить коррективы в алгоритм управления по фактическому значению выходной координаты в системе (рис. 28).
Рис. 28. Схема управления по замкнутому контуру
В конструкцию системы вводят дополнительную связь 4, в которую входят элементы для измерения Х и для выработки корректирующего воздействия на управляющее устройство. Схема имеет замкнутый вид, что дает основание назвать реализуемый в ней способ принципом управления по замкнутому контуру, причем дополнительная цепь называется цепью обратной связи.
В технике автоматического управления наиболее широко представлен частный вид замкнутых систем, в которых коррекция алгоритма управления осуществляется не по значению координаты Х, а по ее отклонению от значения, определяемого алгоритмом функционирования 
, т.е. по величине:
Схема, использующая данную разновидность принципа управления с обратной связью, показана на рис.29.
Рис.29. Схема автоматического управления по отклонению
- условное обозначение элемента сравнения,
формируется отклонение 
Разница 
называется отклонением или ошибкой регулирования. Из схемы на рис.29. видно, что ошибка регулирования , по существу, является сигналом управления и причиной появления U. Выходной параметр 
может иметь другую физическую природу по отношению к . Преимущество схемы в том, что она срабатывает при любом количестве воздействий 
.
|
|
|
|
|
|
