ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ

БПК – барабанний паровий котел;

ДПС – двигун постійного струму;

ЕД – електродвигун;

ЗЗ – зворотний зв'язок;

ОП – операційний підсилювач;

ОУ – об’єкт управління;

ППП – пакет прикладних программ;

Р – редуктор;

САР – система автоматичного регулювання;

САС – система автоматичної стабілізації;

САУ – система автоматичного управління;

СПУ – система програмного управління;

СС – слідкуюча система;

ТАУ – теорія автоматичного управління;

ТЕС – теплова електростанція.

ВСТУП

В загальному випадку технологічний процес характеризується певними фізичними величинами. Для забезпечення необхідного режиму роботи ці величини необхідно підтримувати постійними або змінювати за певним законом. Фізичні величини, що визначають хід технологічного процесу, називаються параметрами технологічного процесу. Параметрами технологічного процесу можуть бути тиск, температура, рівень рідини, концентрація речовини, витрата речовини або енергії, швидкість зміни якої – або величини і т.п. Параметр технологічного процесу, який необхідно підтримувати постійним або змінювати по певному закону, називається регульованою величиною.

Автоматичним управлінням називається процес, при якому операції виконуються за допомогою системи, що функціонує без втручання людини відповідно до заданого алгоритму. Автоматична система із замкнутим ланцюгом дії, в якому управляюча дія виробляється в результаті порівняння істинного значення керованої величини із заданим її значенням, називається автоматичною системою регулювання. Процес автоматичного регулювання реалізується САР. Автоматична система структурно може бути представлена по-різному. В загальному випадку під структурою САР розуміється сукупність частин автоматичної системи, на які вона може бути розділена по певних ознаках, і шляхів передачі взаємодій між ними, створюючи автоматичну систему. Найпростіша складова частина структурної схеми САР, що відображає шлях і напрям передачі дії між частинами автоматичної системи, на які ця система розділена відповідно до структурної схеми, називається зв'язком структурної схеми. Зв'язок структурної схеми САР, утворюваний основним ланцюгом дії між ділянками цього ланцюга, називається основним зв'язком. Зв'язок структурної схеми САР, що утворює шлях передачі дії додатково до основного ланцюга або на певній ділянці, називається додатковим зв'язком. Додатковий зв'язок структурної схеми САР, спрямований від виходу до входу даної ділянки ланцюга дій, називається додатковим зворотним зв'язком (або просто зворотним зв'язком). Зворотний зв'язок, що замикає систему, передає результат вимірювання вихідної величини на вхід системи. Ця вихідна величина є фізичною величиною, що підлягає регулюванню (х – регульована величина або керована величина). Вхідна величина g(t) і f(t) є відповідно задаючою і збурюючою дією. Задача системи полягає в тому, щоб можливо точніше відтворювати на виході х закон зміни g(t), що задається, і по-можливості якнайбільше пригнічувати вплив збурюючої дії f(t), а також інших зовнішніх і внутрішніх перешкод, якщо вони є. Для цієї мети виміряна вихідна величина х порівнюється через елемент порівняння у=к·х із вхідною величиною g(t). Різниця сигналів називається розузгодженням (помилкою). Розузгодження служить джерелом дії на систему, причому система працює на зменшення до допустимо малого значення величини цього розузгодження, тобто величини помилки системи. У випадку, коли g(t) = const – автоматичне регулювання спрямоване на підтримку постійного значення регульованої величини.

Автоматичні системи регулювання повинні забезпечувати:

Виконання цих вимог досягається в результаті обґрунтованого використання одного із законів регулювання – математичної залежності між вхідною (відхиленням регульованої величини від значення, що задане) і вихідною (регулюючою дією) величинами регулятора.

1 ПОШУК ТА АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ СИСТЕМ РЕГУЛЮВАННЯ ТИСКУ

1.1 Класифікація автоматичних систем управління

Складність сучасних автоматичних систем не дозволяє їх однозначну класифікацію, оскільки ряд класифікаційних ознак виявляється властивим САУ різних типів [1].

1) САР по ланцюгу передачі сигналів можуть бути замкнутими або розімкненими (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Функціональні схеми а) розімкнутої і б) замкнутої САР

У замкнутих САР в процес функціонування безперервно або через певні проміжки часу на суматор поступають сигнали, що визначають величину регульованого параметра, а в розімкнених САР така інформація відсутня. Прикладом розімкнених САР можуть бути системи автоматів з продажу газованої води, система забезпечення заданого теплового режиму в приміщенні залежно від температури зовнішнього повітря і т.д.

2) За характером управляючої дії системи підрозділяються на:

- системи автоматичної стабілізації (САС);

- системи програмного управління (СПУ);

- слідкуючі системи (СС).

В САС управляюча (вхідна) дія не змінюється в часі, тобто xвх =const. Така система відпрацьовує відхилення регульованої величини від заданого. Саме таке регулювання забезпечується в САР.

У СПУ управляюча (вхідна) дія змінюється в часі за заданим законом. Такі системи застосовуються для управління процесами, характер протікання яких відомий.

У СС характер зміни управляючої дії визначається процесами, що відбуваються поза системою, тому не може бути визначений. Слідкуючі системи використовуються для відпрацювання збурень, характер яких наперед невідомий.

3) За характером математичного опису статистичних і динамічних режимів САУ підрозділяються на лінійні і нелінійні.

Лінійні САУ описуються в статиці лінійними рівняннями алгебри, а в динаміці – лінійними диференціальними рівняннями. Одна з характерних ознак лінійних САУ – принцип суперпозиції, який полягає в тому, що реакція лінійної системи на декілька дій дорівнює сумі реакцій на кожну з цих дій окремо.

Нелінійні САУ описуються нелінійними рівняннями. Реальні системи відносяться до типу нелінійних, проте теорія лінійних систем в значній мірі створює передумови для розробки теорії нелінійних САУ.

4) За характером зв'язку між вхідною і вихідною величинами САУ підрозділяється на неперервні і дискретні (імпульсні і релейні).

У неперервних САУ між вихідними і вхідними величинами існує неперервна функціональна залежність.

У дискретних САУ неперервній зміні регульованого параметра відповідає вихідна