Система автоматического управления
Система автоматического управления – это совокупность устройств, которые предназначены для автоматического изменения одного или нескольких параметров объекта управления с целью установления необходимого режима работы.
Система автоматического управления обеспечивает поддержание постоянства установленных значений регулируемых параметров или их изменение согласно заданному закону. В случае значительных изменений параметров объекта управления и характеристик возмущений и помех используются самонастраивающиеся системы. Чтобы достичь целей управления, при этому учитывая особенности управляемых объектов, на них подаются управляющие воздействия, предназначенные для компенсации внешних возмущающих воздействий, которые стремятся нарушить нормальное функционирование объекта. По типу управления системы автоматического управления делятся на:
- Замкнутые.
- Разомкнутые.
- Комбинированные.
Основным типом систем автоматического управления являются замкнутые системы, в них цепь прохождения сигналов образует замкнутый контур, состоящий из устройства управления и управляемого объекта. Отклонения управляемой величины от требуемых значений компенсируются воздействиями через обратную связь вне зависимости от причин, которые вызвали такое отклонение. В разомкнутых системах автоматического управления управление осуществляется по жесткой программе без анализа и учета каких-либо факторов в процессе работы объекта управления - на устройство управление не поступают сигналы, в которых присутствует информация о текущем состоянии объекта управления, в некоторых случаях компенсируются и измеряются помехи (главные из возмущений). Данное управление называется управлением по возмущению. В комбинированных системах автоматического управления используются оба принципа управления - по возмущению и по отклонению. В состав современных систем автоматического управления, которые регулируются большое количество параметров, входят средства вычислительной техники, такие как электронно-вычислительные машины, управляющие машины и микропроцессоры.
Разработка система автоматического управления
Весь процесс разработки системы автоматического управления можно разделить на следующие основные этапы:
- Формулировка цели, оценка и анализ реализуемости, согласование технического задания.
- Выбор решений.
- Выбор технических средств, определение структуры системы управления.
- Оптимизация и инженерный анализ.
- Разработка технической документации.
- Разработка технологической документации и методов изготовления.
- Изготовление экспериментальных образцов.
- Испытание образцов и отработка технической документации.
- Серийное производство.
- Эксплуатация.
Этапы разработки с первого по четвертый называются предварительным проектированием, проводимым с целью определения основных принципов построения системы, поиска новых принципов, определения структуры и выбора технических средств, которые удовлетворяли бы требованиями и условиям технического задания. Предварительное проектирование относится к научно-исследовательской работе. К выполнению работ данных этапов привлекаются наиболее квалифицированные специалисты. Этапы с пятого по седьмой называются эскизным проектированием, относящееся к опытно-конструкторской разработке. Результатом эскизного проектирования является тщательная проработка возможности построения автоматической системы управления, которая удовлетворяет поставленным требованиям. Восьмой этап разработки является рабочим проектированием. На этом этапе проводится детальная отработка конструкторских, схемных, а также технологических решений. В процессе серийного производства производится окончательная доводка ранее принятых технических решений и отработка технологии производства с учетом особенности серийного производства. Во время эксплуатации разработчики системы получают информацию, которая позволяет внести необходимые изменения для доведения параметров системы до необходимых значений.
При выборе технических решений особое внимание уделяется экономичности и технологичности разрабатываемой системы управления. В данном случае учитываются стоимость ее разработки и изготовления, а также эксплуатационные затраты. Также большое внимание уделяется обеспечению требований касаемо стабильности и точности работы системы. В большинстве случаев это связано с необходимостью проведения специальных исследований рабочего процесса самой системы и ее подпроцессов.
