Автоматика

  • 02 марта 2017 г.
  • 3362 Слова













Реферат
Тема: Автоматика

1. Основные понятия, цели и принципы управления

Теория автоматического управления (ТАУ) – разработка системы управления автоматами.
Система автоматического управления (САУ)- это технические средства для управления параметрами управляющей вычислительной машины - (УВМ).
Объект управления – это техническая установка или технологическая цепь установок,физико-химические процессы в которых управляются с помощью технических средств.
Технологические параметры - состояние технологического процесса .
Регулируемый параметр – параметр, значением которого управляют с помощью специальных технических средств.
Система ручного регулирования (СРР) – операции, которые осуществляются человеком-оператором.
Воздействия в ТАУ, это факторы, изменяющие течение процесса. Ониорганизуются техническим устройством (в САУ) или оператором (в СРР).
Под сигналами в ТАУ понимают показания в объекте.
Аналоговые сигналы – это информационные параметры, которые могут принимать любые значения. Дискретным называется сигнал, информационные параметры которого принимают только дискретные значения.
Создание условий, обеспечивающих требуемое протекание процесса, называется управлением.Управление может быть ручным или автоматическим.
Функциональной схемой называется символическое изображение элементов:


Рис. 1

Данная система предназначена для изменения температуры. Для обеспечения процесса электропечь снабжена: термопарой, с выхода которой получают электрическое напряжение x(t), и реостатом, с помощью которого меняется сопротивление в цепи её нагрева. При увеличении сопротивления ток в цепинагрева уменьшается, следовательно, уменьшается температура в электропечи.
При автоматическом управлении процесс воздействия на реостат осуществляет управляющее устройство. Также в схему вводят различные виды систем, позволяющих регулировать работу определённых систем.
Цель и принцип управления - изменять протекающие процессы посредством соответствующих команд поставленной цели. В основе ТАУ лежатматематические модели, отражающие связь элементов САУ друг с другом и внешней средой. САУ называется совокупность объекта управления и управляющего устройства. Таким образом, в системе могут заключаться системы программного управления, системы стабилизации, следящие системы и т.п.
Математические модели САУ, которые ограничиваются их описанием на основе схем, – называют содержательными или неформальными. Недостатоксостоит в том, что нет количественной характеристики, и она не является точной. Формальное описание производится с помощью математических средств: уравнений, неравенств и т.д. Совокупность уравнений всех элементов и даёт уравнение системы в целом.
Классификация САУ производится по классам дифференциальных уравнений, которыми они описываются. По принципу действия различают САУ по отклонению(уровень) и САУ по возмущению (нагрузка). Комбинированные САУ объединяют эти принципы.
Отличительный признак программных САУ – это изменение выходного сигнала задатчика. Программные САУ используются для управления периодическими процессами. При этом способ задания программы может быть самый различный. По закону изменения во время выходного сигнала регулятора различают САУ дискретные (двух-, трёхпозиционные) инепрерывные (аналоговые). Выходной сигнал регулятора в двухпозиционных САУ может принимать два резко отличающихся значения. В аналоговых САУ выходной сигнал регулятора непрерывно изменяется во времени.

2. Классификация

Схема обеспечивает достаточно полное представление о составе элементов и связях в любом устройстве (системе).


Рис. 2

Схемы элементов автоматики без дополнительной энергии (а),и с подачей дополнительной энергии (б).
- Структурная схема служит для определения функциональных частей устройства, их назначения и взаимосвязей. - Функциональная схема предназначена для разъяснения процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях или устройстве в целом. - Принципиальная схема, показывающая полный состав элементов устройства в...