Сучасні меліоративні системи

 

Використовуючи обидва принципи, одержують систему комбінованого керування. Комбіновані системи поєднують у собі переваги керування за відхиленням і за збуренням. Вони мають високі швидкодію і точність керування.

Прикладом комбінованої системи регулювання може служити система, зображена на рис.2,в. У ній керуючий вплив (переміщення клапана 2) залежить від витрати і рівня води. При зміні витрати відразу змінюється положення клапана. Якщо через неточність регулювання за витратою або дії другорядних факторів, наприклад, зміна тиску в трубопроводі 1, рівень починає змінюватися, то поплавок 5 діє через важіль 3 на клапан 2 таким чином, що відхилення рівня від заданого стає мінімальним.

Комбіновані системи керування застосовують для регулювання рівнів води в б'єфах каналу, частоти обертання двигунів і інших параметрів, де потрібні високі точність і швидкодія. Якісні і кількісні характеристики багатьох складних машин і виробничих процесів залежать від великого числа змінних, котрі впливають один на одного. Якщо вони є об'єктами регулювання, то їх називають багатозв’язаними.

Прикладами об'єктів багатозв’язаного регулювання можуть служити синхронний генератор, у якому регулюються напруга і частота змінного струму, ґрунт у теплиці, де регулюються температура і вологість, тощо. В цих об'єктах зв'язок між регульованими величинами зумовлений властивостями об'єкта регулювання. Інша група об'єктів багатозв’язаного регулювання - це технологічні процеси, у яких взаємозв'язок між різними величинами зумовлений рухом речовини. Прикладом такого об'єкта є магістральний канал, розділений перегороджуючими спорудами на кілька б'єфів.

Якщо по кожній змінній (регульованій величині) створити замкнуті системи регулювання, то в цілому вийде багатозв’язана система. Системами багатозв’язаного регулювання прийнято називати системи автоматичного регулювання, у яких є декілька регульованих величин, зв'язаних між собою таким чином, що зміна будь-якої з них викликає зміну інших, якщо не передбачені спеціальні засоби, що компенсують цей взаємозв'язок. Якщо, наприклад, у всіх нижніх б'єфах каналу автоматично підтримувати необхідні значення рівнів води, то при зміні витрати в одному з б'єфів будуть мінятися рівні у всіх вищерозташованих б'єфах і відбудеться перебудова роботи відповідних регуляторів.

Системи багатозв’язаного регулювання призначені вирішувати три основні задачі: а) автономності регулювання взаємозалежних величин; б) підтримки необхідного співвідношення між різними величинами; в) зв'язаного регулювання, що забезпечує максимум заданого показника якості. Уже розроблена теорія систем багатозв’язного регулювання, що дозволяє вирішувати зазначені задачі.

 

 

Класифікація завжди базується на певних ознаках. Процеси керування, незалежно від того, чи відбуваються вони в живих організмах чи в машинах, зв'язані з одержанням, передачею і використанням інформації. Тому найбільш загальною класифікаційною ознакою є інформація, яка використовується при керуванні.

 

Інформацією називається будь-яка сукупність повідомлень, первинним джерелом яких є дослід. Інформація, яка використовується для побудови і функціонування систем автоматичного керування, як відомо, поділяється на два види: початкову або апріорну інформацію, а також робочу інформацію.

 

1. Початкова інформація являє собою сукупність даних про об'єкт керування і засоби керування, необхідних для створення і функціонування системи автоматичного керування. Так, для побудови системи автоматичного регулювання рівня води в резервуарі необхідно знати геометричні розміри резервуара, межі зміни витрати, тиску в живильному трубопроводі й інші дані. Ці дані і складають початкову інформацію.

Кількість початкової інформації, яка необхідна для побудови і функціонування системи керування, називається повною початковою інформацією. Якщо кількість початкової інформації про керований процес складає лише частина необхідної, то таку інформацію називають неповною.

 

2. Робочою інформацією називається сукупність даних про дійсний стан керованого процесу в будь-який момент часу. Її одержують за допомогою вимірювальних пристроїв і вона передається у виді сигналів-носіїв інформації. Фізична природа сигналів може бути різноманітною: електромагнітною, механічною, тепловою, гідравлічною й ін. При цьому в одній системі керування може відбуватися багаторазове перетворення виду сигналів. Для розкриття поняття інформації приведемо 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, наведеній 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.).

 

Рис.1.3. Класифікація систем автоматичного керування.

 

Сюди відносять системи, що вимагають для побудови і функціонування повної початкової інформації. Системи цього класу найбільш прості і вони дуже широко застосовуються.

За видом робочої інформації звичайні системи поділяються на замкнуті і розімкнуті системи автоматичного керування.

У замкнутих системах використовується керування за відхиленням і робочою інформацією є