Автоматика элементтерінің әрекет ету принциптері

Кірсіпе ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Автоматты басқару жүйелерін құру принциптері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.1 Автоматты басқару теориясының негізгі ұғымдары және құраушы
элементтері (Автоматиканың негізгі түсініктемелері) ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
1.2 Автоматты басқару жүйесінің құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
1.3 Автоматты басқару жүйесінің жіктелуі ... ... ..11
2 Автоматты реттеу жүйесіндегі (АРЖ) өтпелі процесс ... ... ... ... ... ... ... ... 18
3 Сапаның жиіліктік критерилері ... ... ... ...21
4 Автоматты басқару жүйесінің статикасы ... ... ...23
Қорытынды ... ... ... ... ... ...26
Пайдаланылған әдебиеттер тізмі ... ... ... ... ... ... 27

Басқару туралы ғылымды құрайтын пәнге жүйелердеөтетін процестің физикалық негізіне тәуелсіз техникалық (технологиялық, өндірістік) процестерді басқару мен бақылау функциясын адамның тікелей қатысуынсыз орындайтын автоматты жүйелердің есептеу тәсілдері мен құру принциптерін
зерттейтін автоматты басқару теориясы жатады. Алғашқыда ол,техникалық объекттерді автоматты басқару процестерінің статикасы мен динамикасын зерттеу үшін пайда болды. Автоматты басқару теориясының қорытындылары мен нәтижелері техникалық сипаттағы басқару жүйелерімен қатар экономикалық, ұйымдастырушылық және т.б. жүйелердің динамикалық қасиеттерін зерттеу үшін де қолданылуда.
Белгілі бір заңға сәйкес шаманың тұрақтылығын қамтамасыз ету қажеттігі техниканың әртүрлі салаларында пайда болады. Технологиялық және өндірістік процестердің қалыпты өтуі, осы процестерді сипаттайтын шамалар белгілі шарттарға жауап бергенде ғана қамтамасыз етіледі. Әртүрлі процестер өтетін объекттер жиі жағдайда олардың қалыпты өтуін қамтамасыз етпейді, демек, объекттердің өздері әртүрлі себептермен пайда болатын режимнің ауытқуын жоя алмайды.Сондықтан, мұндай объекттер, әсер ету арқылы олардың жұмыс режимін өзгертуге, демек, процесті қажетті түрде басқаруға болатын басқарушы немесе реттеуші органмен жабдықталады. Техникалық процесті автоматты басқаруды іске асыру үшін басқарылатын объект пен онымен байланысты басқарушы құрылғыдан тұратын жүйе құрылады. Мұндай жүйе инерциялық қасиеттері мен бөгеуілдерге қарамастан оған қойылған функцияларды қажетті дәлдікпен орындауы керек. Процестің қажетті өтуін қамтамасыз ететін жағдайларды жасау басқару деп аталады.
Бұл жұмыста автоматты басқару жүйелерінің негізгі ұғымдары мен оларды құру принциптері; автоматика элементтерінің әрекет ету принциптері; автоматикалық жүйелердің математикалық сипатталу әдістері қарастырылған.

1. Лукас В.А. Теория автоматического управления. – М.: Недра, 1990. – 416 с.
2. ТАУ. Под ред. Воронова А.А. ч.1. М.: Высш.шк., 1986, 367 с.
3. Брюханов В.Н. и др. Теория автоматического управления. – М: Высшая
школа, 2000 ж.
4. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. М., Энергия, 1973.
5. Бекбаев А., Сулеев Д., Хисаров Б. – Автоматты реттеу теориясы. – Алматы,
2005 ж, 267 б.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кірсіпе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1 Автоматты басқару жүйелерін құру принциптері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
0.1 Автоматты басқару теориясының негізгі ұғымдары және құраушы
элементтері (Автоматиканың негізгі түсініктемелері) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
0.2 Автоматты басқару жүйесінің құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
0.3 Автоматты басқару жүйесінің жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11
2 Автоматты реттеу жүйесіндегі (АРЖ) өтпелі процесс ... ... ... ... ... ... ... ... 18
3 Сапаның жиіліктік критерилері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..21
4 Автоматты басқару жүйесінің статикасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 23
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
Пайдаланылған әдебиеттер тізмі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27

Кіріспе

Басқару туралы ғылымды құрайтын пәнге жүйелердеөтетін процестің физикалық негізіне тәуелсіз техникалық (технологиялық, өндірістік) процестерді басқару мен бақылау функциясын адамның тікелей қатысуынсыз орындайтын автоматты жүйелердің есептеу тәсілдері мен құру принциптерін
зерттейтін автоматты басқару теориясы жатады. Алғашқыда ол,техникалық объекттерді автоматты басқару процестерінің статикасы мен динамикасын зерттеу үшін пайда болды. Автоматты басқару теориясының қорытындылары мен нәтижелері техникалық сипаттағы басқару жүйелерімен қатар экономикалық, ұйымдастырушылық және т.б. жүйелердің динамикалық қасиеттерін зерттеу үшін де қолданылуда.
Белгілі бір заңға сәйкес шаманың тұрақтылығын қамтамасыз ету қажеттігі техниканың әртүрлі салаларында пайда болады. Технологиялық және өндірістік процестердің қалыпты өтуі, осы процестерді сипаттайтын шамалар белгілі шарттарға жауап бергенде ғана қамтамасыз етіледі. Әртүрлі процестер өтетін объекттер жиі жағдайда олардың қалыпты өтуін қамтамасыз етпейді, демек, объекттердің өздері әртүрлі себептермен пайда болатын режимнің ауытқуын жоя алмайды.Сондықтан, мұндай объекттер, әсер ету арқылы олардың жұмыс режимін өзгертуге, демек, процесті қажетті түрде басқаруға болатын басқарушы немесе реттеуші органмен жабдықталады. Техникалық процесті автоматты басқаруды іске асыру үшін басқарылатын объект пен онымен байланысты басқарушы құрылғыдан тұратын жүйе құрылады. Мұндай жүйе инерциялық қасиеттері мен бөгеуілдерге қарамастан оған қойылған функцияларды қажетті дәлдікпен орындауы керек. Процестің қажетті өтуін қамтамасыз ететін жағдайларды жасау басқару деп аталады.
Бұл жұмыста автоматты басқару жүйелерінің негізгі ұғымдары мен оларды құру принциптері; автоматика элементтерінің әрекет ету принциптері; автоматикалық жүйелердің математикалық сипатталу әдістері қарастырылған.

1 Автоматты басқару жүйелерін құру принциптері

0.4 Автоматты басқару теориясының негізгі ұғымдары және құраушы
элементтері (Автоматиканың негізгі түсініктемелері)

Кез келген өндірісте технологиялық процестер белгілі бір мәнде шектетілетін физикалық шамалармен сипатталады. Жабдықтардың жүмысы кезінде ол шамалар белгілі бір деңгейде түрақтануы, не берілген программа бойынша өзгеріп отыруы тиіс. Кез келген қондырғыда технологиялық процестің бірқалыпты жүруі белгілі бір ереженің, қызмет алгоритмінің орындалуына байланысты болады. Осы қызмет алгоритмін орындау үшін белгілі бір сыртқы команданы орындайтын қондырғыны, не машинаны басқару объектісі дейді.
Технологиялық процесті жүргізу үшін басқару объектісіне эсер ететін тиімді ықпалды басқару дейді. Егер бүл басқару адамның қатысуынсыз жүзеге асса, оны автоматты, ал адамның қатысуымен болса қолмен басқару деп атайды. Жалпы технологиялық процестер орындалатын барлық өндіріс жабдықтары басқару объектілеріне жатады. Алайда технологиялық процестің өзі де басқару объектісі бола алады. әр объектіде физикалық шаманың берілген мәнін түрақтандырып, немесе оны берілген бағытта өзгертіп отыратын басқарғыш қүрылғысы болады. Басқарғыш органы арқылы объектіге белгіленген қызмет алгоритмін орындауға мүмкіндік беретін арнайы әсерлер беріліп отырады. Технологиялық процесті берілген қызмет алгоритмі бойынша өткізу мақсатында объектіге сырттан берілетін арнайы нүсқаулар (ережелер) жиынтығын басқару алгоритмі дейді.
Басқару объектісіне басқару алгоритміне сөйкес эсер ететін кез келген техникалық қүрылғы автоматты басқару қурылгысы делінеді.
Бір-бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара әрекеттесе жүмыс жасайтын автоматты басқару күрылғысы мен басқару объектісінің жиынтығы автоматты басқару жүйесі (АБЖ) деп аталады. Жүмыс барысында автоматты басқару жүйесіне әртүрлі ішкі және сыртқы әсерлер ықпал жасайды. Автоматты жүйенің бір бөлігінен келесі бөлігіне технологиялық процестің бірқалыпты өтуін қамтамасыз ететін әрекеттің тізбекті желісін қүрайтын әсерді ішкі әсер деп атайды. Оларды басқарушы эсер дейді. Ал сыртқы эсер екіге бөлінеді. Технологиялық процестің тиянақты өтуіне қажет бірінші эсер қызмет алгоритміне сәйкес жүйе кірісіне беріледі де, жоспарланған немесе тапсырыстық әсер деп аталады. Ал, екінші әсер жүйеге немесе басқару объектісіне сыртқы ортадан беріледі. Ол жүйе жүмысында алдын ала еске алынбайды да, кездейсоқ сипатта болып, басқару процесін қиындатады. Сол себепті оларды қобалжытқыш әсер деп атайды.
Технологиялық процестің дұрыс өтуіне сэйкес басқарылатын шаманың берілген уақыт аралығында ұстап отыруға керекті мэнін алдын ала берілген мән деп, ал фактілі, ягни процестің өлшенген мэнін нақты (қазіргі) деп атайды. Реттелетін шаманың алдын ала жоспарланған және нақты мәндерінің арасындағы айырмасын келісілмеген (айырымдық) шама дейді.
Технологиялық жабдықтардың қай-қайсысы болма- сын түрақты (тағайындалған) режимде жұмыс істеуі керек. Бірақ нақты пайдалану жағдайында әртүрлі сыртқы қозулардың әсерінен тағайындалған режим үдайы бүзылатындықтан, технологиялық процестің параметрлері өзгереді. Сол себепті өндірістік жабдықтарды (басқару объектісін) басқарып отыру қажет, яғни басқарылатын шама қоздырушы әсердің ықпалына қарамастан берілген ереже (программа) бойынша өзгеретіндей дэл есеппен басқарушы эсерді қалыптастыру керек.
Автоматты жүйе өзара байланысқан және белгілі бір қызмет атқаратын дербес конструкциялық элементтерден түрады, оларды автоматика элементтері не қүралдары деп атайды. Элементтерді жүйеде атқаратын қызметіне қарай салыстырушы, түзетуші, қабылдаушы, жоспарлаушы, түрлендіруші жэне атқарушы деп ажыратады.
Қабылдаушы элементтер не бастапқы түрлендіріп бергіштер (датчиктер) технологиялық процестердің басқарылатын шамаларын өлшейді де, оларды бір физикалық түрден екінші бір физикалық шамаға түрлендіреді (мысалы, термоэлектрлік термометр температура айырымын термоЭҚК-не түрлендіреді).
Жоспарлаушы элементтер (баптау элементтері) арқылы жүйеге реттелетін шаманың Х0 қажет мәні беріледі; оның нақты мәні осы берілген мәнге сәйкес келуі тиіс.
Салыстырушы элементтер реттелетін шаманың берілген мәнін Х0 нақты мәнімен X салыстырады. Бүл элементтің шығысында алынатын айырымдық сигнал X = Х0-Х атқарушы элементке тікелей не күшейткіш арқылы беріледі.
Түрлендіруші элементтер сигналдың пайдалануға ыңғайлы түрге түрлендірілуін және оның қуатын маг - нитик, электрондық және т. б. күшейткіштер арқылы үдетуін жүзеге асырады.
Атқарушы элементтер басқару объектісіне берілетін басқару әсерін тудырады. Олар басқару объектісіне берілетін не одан алынатын энергия немесе заттар санын өзгерту арқылы басқарылатын шаманы берілген мәніне сәйкес етіп үстап отырады.
Түзетуші элементтер басқару процесінің сапасын жақсарту үшін қажет.
Автоматты жүйелерде көрсетілген негізгі элементтерден басқа қосалқы элементтер де болады, оларга ауыстырып қосқыш қүрылгылар мен қорғау элементтері, резисторлар, конденсаторлар, сигнал беру жабдықтары жатады.
Автоматика элементтерінің қолдану және технологиялық ерекшеліктерін айқындайтын арнайы сипаттамалары мен параметрлері болады.
Басты сипаттамалардың біріне элементтің статика- лык сипаттамасы жатады. Статикалық сипаттама деп, түрақталған режим кезіндегі Хшығшамасының Хкір шамасына тәуелділігін айтады:

Хшығ= f(Хкір) 1.1
Кірістік шамасының таңбасына сәйкес бейрёверсивті (шығыстық шаманың таңбасы өзгерістің барлық деңгейінде түрақты болғанда) және реверсивті (кірістік шаманың таңбасының өзгерісі шығыстық шаманың таңбасының өзгерісіне әкеледі) статикалық сипаттамалар болып ажыратылады.
Динамикалық сипаттама элементтердің динамика- лык режимде, яғни кірістік шаманың шапшаң өзгерген сәттеріндегі жүмысын бағалау үшін пай дал аны лады.
Оны өтпелі сипаттамамен, беріліс функциясымен және жиілік сипаттамаларымен өрнектейді. Өтпелі сипаттама Хшы шығыстық шаманың t уақытқа тәуелділігін көрсетеді: Хкір, кірістік сигналының секірмелі өзгерісі кезіндеХшығ= f (t).
Жалпы беріліс функциясына, өтпелі және жиілік сипаттамаларына төменгі тарауларда толығымен тоқталатын боламыз.
Автоматика элементтерінің негізгі параметрлерінің қатарына беріліс коэффициенті мен сезімталдық деңгейі жатады.
Беріліс коэффициенты элементтердің статикалық сипаттамасымен анықтауға болады. Оны статикалық, динамикалық (дифференциалдық) және салыстырмалы коэффициенттер деп үш түрге ажыратады.
Хшығ шығыстық шамасыныңХкір кірістік шамасына қатынасын статикалык, беріліс коэффициенті деп атай - ды, яғни Кст = Хшығ Хкір. Нақты конструкциялық элементке қатысты статикалық беріліс коэффициент, мысалы, күшейткіштерде - күшейту коэффициентіғ редукторларда - редукция коэффициенті, трансформаторларда - трансформация коэффициенті деп атайды.
Бейсызықты сипаттамасы бар элементтер үшін Кд динамикалық беріліс (дифференциалдық) коэффициенті пайдаланылады, яғниКд= ХшығХкір. Ксалсалыстырмалы беріліскоэффициенті элементтіңХшығ Хшығ.н шығыстық шамасының салыстырмалы өзгерісінің ХкірХкір.ни кірістік шамасының салыстырмалы өзгерісіне қатынасына тең:

Ксал=ХшығХшығ.нХкірХкір.н 1.2

мұндағы Хшығ.н мен Хкір.н - шығыстық және кірістік ша - мал ардың номинал мәндері. Бұл коэффициент өлшемсіз шама, әрі конструкциясы мен қызмет әрекеті әртүрлі элементтерді салыстыруда тиімді.
Сезімталдық деңгей шығыстық шаманың айтарықтай өзгерісі байқалатын кірістік шаманың ең кіші мәні. Ол элемент конструкциясындағы тетіктер арасындағы үйкеліс, саңылау және люфтінің салдарынан болады.
Ауытқу бойынша басқару принципі пайдаланылатын автоматты түйықталған жүйелердің артықшылығына кері байланыстың болуы жатады. Kepi байланыс әрекетінің принципін электр қыздыру пешінің температурасын басқару жүйесі мысалы негізінде қарастырайық. Температураны берілген шекте үстау үшін объектіге берілетін басқарушы әсердің, яғни қыздырғыш элементкө түсірілетін кернеудің мәнін температураны ескере отырып өзгертеді. Температураның бастапқы түрлендіргіші арқылы жүйе шығысы оның кірісімен жалғастырылады. Мұндай қосылысты, яғни ақпарат (информация) басқарушы ықпалмен салыстырғанда кері бағытта берілетін каналды кері байланыс деп атайды. Kepi байланыс оң және теріс, қатаң және икемді, негізгі және қосалқы болып ажыратылады.
Оң кері байланыс деп, кері байланыс әсері мен жоспарланған әсердің таңбалары дәл келетін байланысты айтады. Ал дәл келмеген жағдайда теріс кері байланыс делінеді.
Егер берілетін әсер уақыт өтуіне тәуелсіз болып тек реттелетін параметрдің мәніне ғана тәуелді болса, онда мұндай байланысты қатаң кері байланыс деп атайды. Қатаң кері байланыс жүйенің турақталған, әрі өтпелі режимдері кездерінде де әрекет етеді. Тек өтпелі режимде әрекет ететін байланысты икемді кері байланыс дейді. Икемді кері байланыс өзі арқылы уақыт өтуімен басқарылатын шама өзгерісінің бірінші не екінші туындысын өткізетіндігімен сипатталады. Икемді кері байланыстың шығысында сигнал тек басқарылатын шама уакыт барысында өзгергенде ғана пайда болады.
Негізгі кері байланыс басқару жүйесінің шығысын оның кірісімен қосады, яғни басқарылатын шаманы жоспарлау құрылғысымен байланыстырады. Ал қалған кері байланыстар қосымша не жергілікті дегі аталады. Қосымша кері байланыс жүйенің қайсыбір буынынан алынған әсер сигналын алдыңғы тізбектегі кез келген басқа бір буынның кірісіне береді. Мүндай байланыс жеке элементтердің қасиеті мен сипаттамасын жақсарту үшін пайдаланылады [1].

0.5 Автоматты басқару жүйесінің құрылымы

Автоматты басқару жүйесі қүрылымы жағынан әр түрлі болуы ықтимал. Жалпы жағдайда бүл қүрылымға белгілі бір ерекше қасиеттерімен және аралық эсер беру жолдарымен жіктелген автоматты жүйені түзетін дербес бөліктердің жиынтығы жатады. Автоматты басқару жүйесінің алгоритмдік, функционалдық және конструкциялық қүрылымдары болады.
Автоматты басқару жүйесінің алгоритмдік қүрылымы деп, әр бөлігі ақпаратты түрлендірудегі белгілі бір алгоритмді орындауға арналған қүрылымды айтады.
Сигналды түрлендірудің элементар алгоритміне сәйкес келетін автоматты жүйенің алгоритмдік құрылымының бір бөлігін элементар алгоритмдік буын деп атайды. Әрбір элементар буын бір ғана математикалық немесе логикалық операцияны орындайды. Схемада элементар буынды ішінде сигналды түрлендіруге сәйкес оператор жазылған тікбүрышпен кескіндейді. Кей кезде оператордың орнына шығыстық сигнал мен кірістік сигнал аралығындағы байланысты көрсететін график немесе өтпелі функция қисығы көрсетіледі.

Элементар буындар статикалық, динамикалық, арифметикалық және логикалық болып ажыратылады. Статикалық буынның шығыстық сигналының лездік мәні кірістік сигналдың уақыт ағымындағы өзгеруінің сипатына емес, оның тек осы мезеттегі мәніне ғана тәуелді болады. Статикалық буын ретінде, мысалы, екіпозициялық релені алуға болады (сурет 1.1). Суретте реленің кірістік және шығыстық сигналдарының өзгеру графигі де көрсетілген.

Сурет 1.1 - Элементар алгоритмдік буындар: а - статикалык; б - динамикалық; в - арифметикалық; г - логикалық

Динамикалық буын кірістік сигналды уақыт ағымында интегралдау және дифференциалдау операцияларына сәйкес түрлендіреді. Динамикалық буынның шығыстық сигналының мәні кірістік сигналдың қазіргі уақыт ағымындағы ғана мәніне емес, оның алғашқы мәндеріне де, яғни кірістік сигналдың өзгеру сипатына тәуелді. Динамикалық буынның мысалы ретінде диф- ференциалдауыш буынды алуға болады (1.1,б-сурет).
Арифметикалық буын қосу, алу, көбейту, бөлу арифметикалық амалдарының біреуін іске асырады. Автоматикада, сигналдарды алгебралық қосынды- лайтын арифметикалық буын, қосындауыш (1.1 ,в-сурет) жиі қолданылады. Суретте сонымен бірге электрлік (гальваникалық) және магниттік сигналдарды да қосындылау мысалдары келтірілген.
Логикалық көбейту (ЖӘНЕ), қосу (НЕМЕСЕ), логикалық терістеу (ЕМЕС) және т.б. логикалық операцияларды орындайтын буынды логикалық деп атайды. Жалпы логикалық буынның кірістік және шығыстық сигналдары дискретті болады да логикалық айнымалылар ретінде қарастырылады (1.1 г-сурет).
Автоматты басқару жүйесінің фунционалдық құрылымында әрбір бөлік белгілі бір қызметті атқарады. Қызмет ретінде автоматты басқарушы қүрылғының ақпа- рат алу, оны өңдеу, т. б. осы секілді негізгі қызметін, сонымен бірге сигналды беру, оларды салыстыру, ақпаратты беру түрін өзгерту тәрізді дербес қызметін айтуға болады.
Егер автоматты басқару жүйесі қүрылымының әр бөлігі жеке конструкциялық түтастык, қүратын бөлік болса, ондай қүрылымды конструкциялық күрылым деп атайды.
Басқару жүйесінің қүрылымын график бойынша кескіндеуді құрылымдық схема дейді. Белгілі бір ерекшеліктерімен топталған автоматты жүйе бөлігін график түрінде, ішінде бүл жүйенің оның қандай бөлігі екендігін білдіретін шартты белгісі бар төртбұрышпен кескіндейді. Автоматты жүйенің бөліктерінің арасында берілетін эсер жолын, сол эсер берілетін бағыт бойымен бағыттауыш сызықпен кескіндейді.
Автоматты басқару жүйесінің, не автоматты қурылғының құрылымдық схемасындағы бөліктері арасындағы берілетін әсерді бағыты мен долын көрсететін қарапайым құрамдас бөлігін құрылымдық схеманың байланысы деп атайды.
Автоматты жүйенің қүрылымдық схемасының байланысы негізгі, қосымша және кері байланыстар болып ажыратылады.
Негізгі байланыс деп, автоматты басқару жүйесінің негізгі тізбегі бойындағы бөліктерінің арасындағы түзілетін байланысты айтады.
Қосымша байланыс деп, негізгі тізбекке не оның қайсыбір бөлігіне қосалқы түрде эсер берілу жолын түзетін автоматты басқару жүйесінің қүрылымдық схемасының байланысын айтады.
Мысал ретінде 1.2 - суретте басқару объектісінен (БО), басқарушы (БҚ), және салыстырушы (СҚ) қүрылғысынан тұратын автоматты басқару жүйесінің қарапайым құрылымдық схемасы көрсетілген. Автоматты басқару жүйесінің кірісі және шығысы болады.
Кіріс деп, сырттан жүйеге не қүрылғыға, оның жеке бөліктеріне тікелей эсер берілетін автоматты басқару жүйесінің эсер тізбегінің бөлігін айтады. 1.2-суретте эсер беру тізбегінің бір бөлігі жүйенің g(t) жоспарлау эсері берілетін кірісі де, екінші бөлігі f(t) қоздыру әсері берілетін кірісі.
Шығыс деп, автоматты жүйеде не оның элементтерінде қызмет алгоритміне сәйкес қалыптасқан әсерді сырт жаққа беретін автоматты басқару жүйесінің әсер тізбегінің бөлігін айтады. 1.2-суретте X автоматты басқару жүйесінің шығысы.
Автоматты басқару жүйесінің әсер тізбегі деп ішкі және сыртқы әсерлер берілетін жеке жолдардың жиынтығын айтады. Құрылымдық схемада эсер тізбегінің жеке жолдары түтас және бағыттауыш сызықтармен кескінделеді.

Сурет 1.2 - Автоматты басқару жүйесінің қарапайым кұрылымдық схемасы

Автоматты басқару жүйесінің не оның қарастырылатын бөлігінің шартты түрде бөлінген, кірісінен шығысына қарай бағытталған әсер тізбегін жүйенің негізгі эсер тізбегі деп атайды.
Негізгі әсер тізбегі автоматты жүйені немесе жүйе бөлігін қандай мақсат үшін пайдаланатынына қарай іріктелінеді.
Жалпы алғанда автоматты жүйенің басқарушы қүрылғысы негізгі эсер тізбегіндегі фукнционалды қүрылғысынан (ФҚ), қосымша байланыс қүрылғысынан (ҚБҚ) және қосымша кері байланыс қүрылғысынан (ҚКБҚ) түрады. Басқарушы қүрылғы өзінің шығыс тізбегінде түрған атқарушы тетікке (AT) әсерін тигізеді, ал ол өз кезегінде реттеуші орган (РО) арқылы басқарылатын объектіге (БО) эсер етеді. Басқарылатын шама өлшеуіш қүрылғысымен (ӨҚ) өлшенеді.

Сурет 1.3 - Автоматты баскару жүйссінің жалпы функционалдық
схемасы

Сонымен, жалпы жағдайда автоматты реттеу жүйе- сінің қүрылымын атқарушы тетігінде қосымша байланыс тізбегі бар, 1.3-суретте келтірілгендей функционалды схема түрінде көрсетуге болады.

0.6 Автоматты басқару жүйесінің жіктелуі

Автоматты басқару жүйесін жіктеу жүйенің тағайындалуы мен конструкциясын сипаттайтын және басқа да принциптер мен белгілер бойынша жүргізіледі. Алдымен автоматты жүйенің басқару алгоритмі мен жүмыс істеу алгоритмін сипаттайтын, басқару теориясы үшін өте маңызды белгілер арқылы жіктеуді қарастырайық. Ол белгілер ретінде автоматты басқару жүйесі-нің жүмыс істеу сыйпатын, реттеу яғни эсер ету тізбегінің түрін және басқарушы әсерді алу әдісін жатқызуға болады.
Автоматты басқару жүйесін басқару әдісі және қызмет белгісі бойынша жіктеуге болады (сурет 1.4). Басқару әдісіне қарай жүйелер: кәдімгі - өздігінен бапталмайтын және адаптивті - өхдігінен бапталатын болып үлкен екі класқа жіктеледі. Кәдімгі жүйелер қарапайым категориясына жатады да, басқару процесінде өз құрылымын өзгертпейді. Олар - ажыратылған немесе тұйықталмаған, тұйықталған және аралас басқару жүйелері болып қосалқы үш класқа ажыратылады. Ал тұйықталмаған АБЖ автоматты нық бақару жүйесіне (АНБЖ) және қобалжыту бойынша басқару жүйесіне бөлінеді.
Ажыратылған жүйелерде басқарылатын шама бақы- ланбайды, яғни басқарушы қүрылғының кірісіне тек сыртқы эсер ғана беріледі. Өз кезегінде ажыратылған жүйелерді тек берілгеи әсердің өзгеруіне сәйкес басқаруды қамтамасыз ететін жүйелер (1.5 а-сурет) және қобалжыту әсері өзгергенде басқаратын жүйелер 1.5 б-сурет) деп екі класқа бөлуге болады.
Ажыратылған жүйенің бірінші түрінің басқару алгоритмін мына түрде көрсетуге болады:

u(t) = Au[x(t)] 1.3

Аu операторы x(t)тапсырыстық әсер мен u(t)басқарушы әсер арасындағы пропорционалдықты қамтамасыз етеді, ал бұл жағдайда жүйе програм- малық басқаруды іске асырады.
Қобалжу бойынша басқару жүйелерінде басқарушы әсер қобалжыту және тапсырыстық әсерлеріне тәуелді:

u(t) = Au[f(t), x(t)] 1.4

Көп жагдайда Аu операторы бір-біріне тәуелсіз екі құрамаға бөлінуі мүмкін:

u(t) = uT(t) + uk(t) = AT[x(t)] + Ak[f(t)] 1.5

Сурет 1.4 - Автоматты басқару жүйесін жіктеу

Іс жүзінде AT операторы x(t) сигналын жәй пропорционал түрлендіруге сәйкес келетін болса, а операторы күрделі болып келуі мүмкін, мысалы uk(t) мен f(t) сигналдарының арасындағы бейсызықтық қатынасты құруы мүмкін.
Көптеген жағдайда қобалжу бойынша басқаратын ажыратылған жүйелер басқарылатын шаманы түрақтандыру қызметін орындайды. Бүл жүйенің артықшылығы - жылдам әрекеттілігі: олар қобалжыту әсерін объектінің шығысына жеткізбей теңелтеді.
Бүған мысал ретінде бөлме ішін жылыту жүйесін алуға болады. Бөлмедегі жылытқыштарға берілетін ыстық судың шығыны даладағы ауаның темпера- турасына байланысты болады. Мұнда ыстық судың шығыны u(t) басқарушы әсер ретінде болса, даладағы ауаның температурасы f(t) сыртқы қызу әсері болып табылады.
Ауытқу принципі бойынша жұмыс істейтін авто - матты басқарудың түйықталған жүйесін автоматты реттеу жүйесі (АРЖ) деп те атайды. Олардың ерекшелігіне сигнал өтуінің түйық контурының, яғни СЭ салыстыру элементінің кірісіне y(t) реттелетін шама мәні туралы мәлімет берілетін кері каналдың болуы жатады.

Сурет 1.5 - Ажыратылған (а,б), тұйықталған (в) және аралас (г) жүйелердің фупкционалдық схемалары

Тұйықталған автоматты жүйеде басқарушы құрылғының кірісіне ішкі және сыртқы әсерлер бірдей беріледі, яғни бүл жүйеде басқарылатын шама әр уақытта бақылауда түрады. Бүл жүйелердің функционалдық қүрылымы 1.5 в-суретте келтірілген.
Тұйықталған жүйеде басқарушы эсер басқарылатын шаманың қажетті және нақты мәндері арасындағы айырымымен анықталады:

u(t) = Au[ε(t)] 1.6

мұндағы ε(t)= x(t) - y(t) - қателік сигналы немесеайырымдық сигнал деп аталынады. Тұйықталған жүйелерді көбінесе ауытқу бойынша басқару жүйесі деп атайды.
Автоматты реттеу жүйесі реттелетін шаманы тұрақтандыру (тұрақтандыратын АРЖ), реттелетін шаманы белгілі (программалы АРЖ), не белгісіз (қадағалаушы АРЖ) программалар бойынша өзгерту секілді үш мәселені шешуге арналған. Тұрақтандырушы АРЖ-да реттелетін шаманың берілген мәні де түрақты болады.
Тұрақтандырушы автоматты жүйе деп, қызмет істеу алгоритмі басқарылатын шаманы берілген (тағайындалған) мәнінде ұстап тұруға бағытталған жүйені айтады. Өндірістік автоматикада тұрақтандырушы жүйелер кеңінен тараған. Олар көбінесе технологиялық объектілердің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.