Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Лекція 1. Меліоративні системи

Предмет: 
Тип роботи: 
Лекція
К-сть сторінок: 
12
Мова: 
Українська
Оцінка: 

два приклади.

У системі регулювання рівня за відхиленням (рис.1.2,а) робочою інформацією є відхилення рівня води в резервуарі від заданого. У системі регулювання за збуренням (рис.1.2,б) робочою інформацією є збурення.
Кількість початкової і робочої інформації, яка використовується в системі керування, визначає якість її роботи. Чим її більше, тим краще працює автоматична система. Наприклад, у комбінованій системі регулювання, наведеної на рис.1.2,в , початкової і робочої інформації більше, ніж у системі регулювання за відхиленням або збуренням. Тому комбінована система регулювання більш швидкодіюча і має більш високу точність регулювання. 
У залежності від кількості початкової інформації, яка використовується для побудови і функціонування системи керування, усі системи автоматичного керування поділяють на звичайні системи, системи з адаптацією й АСУ (рис.1.3).
 
Рис.1.3. Класифікація систем автоматичного керування.
 
Звичайні системи автоматичного керування
До них відносять системи, що вимагають для побудови і функціонування повної початкової інформації. Системи цього класу найбільше прості і вони дуже широко застосовуються.
За видом робочої інформації звичайні системи поділяються на замкнені і розімкнені системи автоматичного керування.
 
Рис. 1.4. Структурна схема замкнутої системи автоматичного керування
 
У замкнених системах використовується керування за відхиленням і робочою інформацією є відхилення регульованого параметра від необхідного значення. Крім того, у них є замкнений контур передачі робочої інформації. На рис.1.4 показана структурна схема замкненої системи автоматичного керування. Вона відрізняється від схеми, зображеної на рис.1.1, тим, що джерело інформації про мету керування представлено вхідним сигналом (задаючим впливом) хвх, пристрій аналізу інформації і вироблення керуючого впливу представлений суматором – колом, розділеним на сектори. Зачернений сектор означає, що хзз віднімається з хвх тому і керуючий вплив
Δх=хвх-хзз.                                                  /1.1/
Замкнений контур передачі робочої інформації складають наступні елементи: вимірювальний пристрій – суматор - підсилювач - виконавчий пристрій - об'єкт керування - вимірювальний пристрій. Системи автоматичного керування, що мають один замкнений контур, називаються одноконтурними. Системи, що складаються з декількох замкнених контурів, називаються багатоконтурними.
В залежності від способу формування вхідного сигналу хвх замкнені системи поділяють на три види: системи автоматичного регулювання, системи програмного керування і слідкуючі системи.
В системах автоматичного регулювання хвх=const, і регульована величина підтримується сталою. Тому системи регулювання часто називають стабілізуючими і вони складаються з об'єкта регулювання і регулятора.
Якщо до складу регулятора не входить підсилювач, то він називається регулятором прямої дії. У таких регуляторах енергія вимірювального пристрою використовується для керування виконавчим органом. Наприклад, в регуляторі рівня води в резервуарі (рис.1.2,а) вимірювальний пристрій - поплавок переміщує виконавчий орган - клапан. Точність регулювання в таких системах низька.
Щоб підвищити точність регулювання, керуючий сигнал підсилюється підсилювачем потужності до значення, необхідного для керування виконавчим пристроєм. Регулятор, що містить підсилювач, називається регулятором непрямої дії.
Системи, у яких вхідний сигнал хвх - задана функція часу, називають системами програмного керування. Вихідна величина хвих у них також є заданою функцією часу. Основним джерелом інформації служить програма керування, зафіксована спеціальними пристроями - програмоносіями. Системи, у яких програма керування представлена послідовністю чисел, зафіксованих на магнітних дисках чи інших носіях, називаються системами з цифровим програмним керуванням.
Якщо вхідний сигнал хвх змінюється в заданих межах довільно, заздалегідь невідомим чином, то такі системи називаються слідкуючими системами. Вони забезпечують стеження однієї частини машини, приладу або споруди за іншою частиною. Наприклад, погоджений рух секцій дощувальних машин досягається за допомогою слідкуючих систем.
У розімкнутих системах автоматичного керування робочою інформацією є вхідний або збурюючий вплив. У них немає засобів контролю стану об'єкта керування і вони можуть нормально функціонувати тільки при відсутності завад. Дані системи поділяються на дві групи: системи керування за збуренням і розімкнені системи програмного керування, У системах керування за збуренням забезпечується компенсація основних збурень і тому їх називають також системами з компенсацією. Розімкнені системи програмного керування виконують задану послідовність операцій, яка не залежать від отриманого результату. Прикладом такої системи може служити система програмного керування поливом декількох ділянок поля в заданій послідовності і заданими нормами поливу. При цьому вплив зміни тиску в магістральному трубопроводі, випаровування й інші фактори не враховується, що призводить до відхилення фактичної норми поливу від заданої. Тому розімкнені системи програмного керування не знаходять широкого застосування.
 
Системи з адаптацією
Другий клас систем автоматичного керування складають системи з адаптацією, які не вимагають для побудови і функціонування повної початкової інформації. У цих системах мета керування задається у виді деякого критерію якості, наприклад, мінімуму витрати енергії, максимуму продуктивності тощо, при непередбачених змінах властивостей керованого об'єкта й умов навколишнього середовища. Адаптація (пристосування) тут полягає у тому, що системи реагують на ці зміни і перебудовують свою роботу таким чином, щоб забезпечити заданий критерій якості. При цьому дії по керуванню поєднуються з безперервними або періодичними випробуваннями об'єкта, які дають додаткову робочу інформацію взамін недостатньої початкової.
Найпростішим видом адаптивної системи є система екстремального керування. Показник якості роботи об'єкта може приймати різні значення в залежності від регулюючих впливів, зовнішніх збурювань і інших факторів. Тому робота об'єкта керування повинна протікати так, щоб значення показника якості було максимальним.
 
Об'єктом екстремального керування, наприклад, є, землесосний снаряд, призначений для виконання днопоглиблювальних робіт, намиву дамб, гребель тощо. Оптимальний режим його роботи відповідає максимальній витраті твердої фази гідросуміші.
Екстремальний характер залежності продуктивності земснаряда від консистенції пульпи зумовлений тим (рис.1.5), що при збільшенні консистенції витрата ґрунту спочатку зростає до максимального значення, а потім зменшується через зменшення витрати пульпи.
Консистенція, що відповідає максимальної продуктивності, називається оптимальною. Вона залежить від розмірів часток, питомої ваги і природного залягання ґрунту, а також від розмірів пульпопровода й інших факторів, що змінюються в процесі роботи. Тому система керування земснарядом повинна за допомогою спеціальних пристроїв знаходити оптимальну консистенцію, щоб підтримувати максимальну продуктивність при непередбаченій дії зовнішніх збурень. Це досягається за рахунок зміни глибини занурення всмоктувального пристрою і швидкості його подачі.
 
 Автоматизовані системи керування
Особливий клас системи керування складають автоматизовані системи керування складними об'єктами. АСУ являє собою людино-машинну систему, що забезпечує автоматизоване збирання і оброблення інформації, необхідної для оптимізації керування. Для функціонування АСУ потрібно найменшу у порівнянні з іншими класами систем керування кількість початкової інформації. Недостача початкової інформації поповнюється в системі за рахунок того, що ЕОМ розраховує багато варіантів можливих рішень, порівнює їх і вибирає оптимальний.
У даний час АСУ успішно застосовуються для керування водорозподіленням на Каховській зрошувальній системі, Саратовському водогосподарчому комплексі, каналі Прованс (Франція) і на інших системах.
Крім розглянутої класифікації систем автоматичного керування за інформаційною ознакою, існує розподіл систем за функціональним призначенням. За цією ознакою розрізняють системи регулювання температури, тиску, рівня, витрати, швидкості, потужності, напруги тощо. 
Відповідно до виду використовуваної енергії системи керування поділяються на електричні, механічні, гідравлічні, пневматичні, електрогідравлічні й інші.
За способом формування сигналів керування розрізняють безперервні і дискретні системи. В безперервних системах сигнали керування передаються у виді безперервних величин. В дискретних сигнали керування дискретні за часом або за рівнем. Якщо дискретність здійснюється тільки за часом, то системи називаються імпульсними. Системи, у яких сигнали керування дискретні за рівнем, називаються релейними або позиційними.
В теорії автоматичного керування важливе значення має поділ систем на лінійні й нелінійні, стаціонарні і нестаціонарні.
Лінійними називаються системи, перетворення сигналів керування в яких описуються лінійними рівняннями (алгебраїчними, диференціальними, інтегральними й ін.). Якщо хоча б в одному елементі відбувається нелінійне, наприклад, дискретне перетворення сигналу, то система називається нелінійною.
Системи з незмінними в часі параметрами називаються стаціонарними. Лінійні стаціонарні системи описуються лінійними рівняннями зі сталими коефіцієнтами.
Системи з параметрами, що змінюються в часі, називаються нестаціонарними. Лінійні нестаціонарні системи описуються лінійними рівняннями зі змінними коефіцієнтами.
Фото Капча