Управление по разомкнутому и замкнутому циклам

S 2, УПРАВЛЕНИЕ ПО РАЗОМКНУТОМУ И ЗАМКНУТОМУ ЦИКЛАМ

Поддержание управляемой величины в определенных пределах или изменение. ее по заданному закону в процессе работы системы может быть выполнено как по разомкнутому, так и по замкнутому циклам управления. Поясним эти понятия на примере системы, изображенной ма рисунке 2, которая состоит из последовательно соедипенных управляемого объекта УО, регулирующего органа РО, управляющего устройства УУ и задатчика З — устройства, направляющего в систему задающее воздействие x(t) .

При управлении по разомкнутому циклу (рис. 2, а) воздействие х (О, поступающее на управляющее устройство от задатчика, не является функцией результата этого воздействия на объект — оно задается оператором. Определенному значению задающего воздействия х (О будет соответствовать определенное текущее значение управляемой величины у (О, если возмущающее воздействие F(t) не изменяется во времени. В противном случае, когда возмущающее воздействие F (t) не остается постоянным, каждому новому значению возмущающего воздействия будут соответствовать различные значения управляемой величины у (t) при неизменном задающем воздействии x(t). По существу разомкнутая системапредставляет со-

Рис. 2. Схемы управления по разомкнутому (а) й замкнутому (б) циклам:

3 — 32 датчик: УУ — управляющее устройство; РО — регулирующий орган; УО— управляемый объект; x(i) — задающее воздействие; и — внутрепние управляющие воздействия; y(t) — управ.ляемая величина; F(t) — возмущающее воздействие,

082

Р,

Рис. 3. Принципиальные схемы управления скоростью вращения двигателя постоянного тока по разомкнутому (а) и замкнутому (б) циклам:

Р — реостат; ОВГ — обмотка возбуждения генератора: Г — генератор; ОВД — обмоча возбуждения двигателя: Д — двигатель; ТГ — тахогенератор; ДП двигатель привода ползунка реостата; у — усилитель.

бой передаточную цепь, в которой задающее воздействие х (О после определенной обработки управляющим устройством преобразуется во внутренние воздействия (t) и Z2(t) и передается управляемому объекту но обратного воздействия управляемого объекта на управляющее устройство нет.

——t6 рисунке З, а приведена схема управления частотой вращения двигателя Д постоянного тока. При перемещении движка реостата Р меняется ток в обмотке возбуждения ОВГ генератора Г, а значит, и его э. д. с. и напряжение, подводимое к двигателю. Тахогенератор ТЛ установленный на одном валу с двигателем Д, развивает э. д. с., пропорциональную управляемой величине — скорости вращения о вала двигателя. Подключенный к щеткам тахогенератора вольтметр У, шкала которого проградуирована в единицах скорости вращения, позволяет вести только визуальный контроль за управляемой величиной. Если характеристики машин стабильны, то каждому положению движка реостата будет соответствовать определенное значение управляемой величины— скорости вращения двигателя при постоянном значении возмущающего воздействия — нагрузки Л! на его валу. В данной системе убавляющее устройство (генератор) воздействует на управляемый объект (двигатель), но обратного воздействия нет: система работает по разомкну-

тому циклу.

По замкнутому циклу система работает (рис. 2, а). если соединить ее выход с управляющим устройством так, чтобы на него все время поступало два воздействия —с задатчика и с выхода управляемого объекта. Таким образом, в данной системе существует воздействие не только управляющего устройства на объект, но И объекта на управляющее устройство.

На рисунке 3,6 приведена схема. управления скоростью вращения двигателя Д постоянного тока, в которой выход системы посредством тахогенератора ТГ, реостата Р1, усилителя У и двигателя ДП привода ползунка реостата Р соединен с входом системы. Здесь ведется автоматический контроль скорости вращения двигателя.

Напряжение тахогенератора [Јтг, пропорциональное

скорости вращения, все время сравнивается с постоянным значением напряжения И), и разность между ними в виде через усилитель У подается на двигатель ДГ]. Любое изменение скорости вращения приведет к

появлению сигнала на двигателе ДГ], который переместит ползунок реостата Р в ту или другую сторону, в ре. зультате чего при уменьшении или увеличении скорости вращения двигателя Д по какой-либо причине ток в обмотке возбуждения ОВГ генератора увеличивается или уменьшается, что приведет к соответствующему изменению напряжения генератора, а следовательно, и к возвращению регулируемой величины к заданно- му значению.

Из рассмотренных примеров видно, что разомкнутая

система, на которую влияют изменяющиеся возмущающие воздействия, не может самостоятельно, без вмешательства человека, стабилизировать режим своей работы. Замкнутая же система автоматически реагирует на любые изменения.

 З. ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО      УПРАВЛЕНИЯ

При построении автоматических систем решают, как наиболее простым и технико-экономически обоснованным образом получить и передать необходимый объем информадии, который требуется для достижения цели управления. Несмотря на многообразие и различие технологических процесов и методов и средств автоматики в управлении можно выделить ряд общих основополагающих принципов. К ним относят принципы управления по отклонению, по возмущению, комбинированный и адаптации. Принцип автоматического управления определяют, как и на основе какой