Classificação de sistemas de controle de acordo com o algoritmo de operação

O valor da variável controlada e a natureza de sua mudança, como já vimos, dependem de vários fatores: influência do ambiente, tempo, influência perturbadora, etc. esses fatores.

Qualquer sistema automático é determinado pela natureza de seu algoritmo de funcionamento (a lei da reprodução), a natureza de seu algoritmo de controle e a presença (ausência) da capacidade de auto-adaptação. Esses caracteres são a base da classificação dos sistemas automáticos.

Pela natureza do algoritmo de funcionamento, os sistemas automáticos são divididos em estabilização, rastreamento e software.

V sistemas estabilizadores valor ajustável y para quaisquer perturbações F (f) atuando no sistema, o controlador é mantido constante e igual ao valor dado yo dentro das tolerâncias y = yo + Δy,

onde Δy — desvio do valor controlado em função da magnitude da perturbação F(t) atuando no sistema.

As ações de ajuste x (t) em tais sistemas são valores constantes e predeterminados: x (t) = const.

Os sistemas de estabilização automática podem ser implementados com base no princípio de regulação astática e estática. Para mais detalhes veja aqui: Regulação astática e estática.

SIM sistemas de rastreamento Os sistemas de controle automático incluem sistemas nos quais a reprodução de um valor de entrada variando de acordo com uma lei arbitrária é realizada na saída do sistema com um erro aceitável.

A lei de reprodução para um sistema de rastreamento pode ser escrita da seguinte forma: y = x ou y = kx,

onde x é uma quantidade de entrada arbitrária que depende do tempo ou de outros parâmetros e geralmente é desconhecida antecipadamente, k é um fator de escala.

Nos sistemas servo, é usada uma terminologia diferente da terminologia usada nos sistemas de controle: em vez de «regulação», eles dizem «rastreamento», «fim do processo» — «trabalhamento», «valor de entrada» — «valor principal» , «valor de saída» — «valor subordinado».

Na fig. 1a mostra um diagrama de blocos exemplar de um sistema servo.

Arroz. 1. Diagrama de blocos (a) e diagrama (b) das mudanças no deslocamento angular da entrada e saída do sistema servo: 3 — elemento de acionamento, D — sensor de desalinhamento, P — controlador, O — objeto, MT — medição e elemento de conversão.

O principal elemento do sistema de rastreamento é o sensor de discrepância D, que determina a discrepância (erro) entre os valores do escravo e do mestre. O valor escravo y é medido pelo elemento conversor de medição do MF e levado ao nível do valor mestre x.

O sensor de discrepância D define o valor da discrepância entre o valor mestre x vindo do elemento mestre 3 e o valor escravo y e envia um sinal para o controlador P, que gera uma ação reguladora Z (t) sobre o objeto. O regulador busca reduzir a zero o descasamento resultante. Segue-se um desvio do valor do escravo do ponto de ajuste do mestre.

Na fig. 1, b mostra um diagrama aproximado da mudança nos valores mestre x e escravo y do sistema de rastreamento.

Os sistemas automáticos que tornam a variável controlada y de acordo com uma determinada lei predeterminada são chamados de sistemas de controle de software.

A lei de reprodução de um sistema de software pode ser expressa pela equação

y = x (T),

onde x (T) é uma função de tempo definida (pré-conhecida) que o sistema deve reproduzir.

Em tais sistemas, é necessário ter um dispositivo especial - um detector para alterar o valor da configuração x (t) de acordo com uma determinada lei exigida.

Pela natureza do algoritmo de controle, os sistemas automáticos são divididos em sistemas automáticos com um circuito aberto de ação (circuito aberto de controle) e sistemas automáticos com circuito fechado de ação (circuito fechado de controle).

Os sistemas autoadaptativos são divididos em sistemas autoadaptativos ou autoajustáveis ​​e sistemas não autoajustáveis. Deve-se notar que os sistemas auto-adaptativos representam um novo tipo de sistema e nem todos os conceitos desse tipo de sistema estão totalmente formados, portanto em diferentes livros didáticos eles têm nomes diferentes,

Todas as fábricas devem operar de forma otimizada em termos de consumo de energia, produtividade e qualidade da operação de fabricação.

Ao automatizar essas plantas, é necessário ter dispositivos especiais que possam fornecer regulação automática da planta de produção para funcionar de maneira otimizada. Esses dispositivos especiais são chamados de sistemas de ajuste automático ou sistemas de controle auto-ajustáveis.

Esses sistemas adaptam automaticamente a unidade de produção às mudanças nas condições operacionais, ou seja, às características de mudança do objeto gerenciado (alterações nas perturbações) e fazê-lo funcionar de maneira otimizada; portanto, os sistemas de ajuste automático são freqüentemente chamados de sistemas de controle ótimos ou extremos.

A utilização de tais sistemas permite aumentar a produtividade da fábrica, melhorar a qualidade dos produtos, reduzir os custos de mão-de-obra por unidade de produção, etc. No futuro, muitas instalações automatizadas terão sistemas de configuração automática.