Szabályozó (szabályozási elmélet)
Szabályozó , vagy vezérlőeszköz , - az automatikus vezérlés elméletében olyan eszköz, amely a vezérlőobjektum , mint rendszer állapotát figyeli és vezérlőjeleket generál hozzá. A vezérlő figyeli a vezérlőobjektum egyes paramétereinek változását (közvetlenül vagy megfigyelők segítségével ), és ezek változására néhány művelet segítségével reagál a megadott szabályozási minőségnek megfelelően.
Alapelvek
A szabályozó a vezérlőrendszer egyik eleme.
A visszacsatolásvezérlő rendszert "zártnak", a visszacsatolás nélküli (vagyis csak közvetlen kapcsolattal rendelkező) rendszert "nyitottnak", "nyitottnak" nevezik. [egy]
A legtöbb gyakorlati alkalmazás zárt hurkú vezérlőrendszereket használ.
A szabályozók túlnyomó többsége a negatív visszacsatolás elvén dolgozik a vezérlési objektumra ható külső zavarok kompenzálására és a kívülről meghatározott vagy rendszerbe ágyazott szabályozási törvény kidolgozására. A szabályozási törvény meghatározásához az objektum matematikai modelljére vonatkozó információkat használjuk, amelyeket előre ismertnek tekintünk.
Szabályozási minőség
A szabályozás minőségének értékelési kritériumai :
- szabályozási sebesség (az irányítási hiba előre meghatározott értékre való csökkentésének ideje);
- a pontosság, mint állandósult állapotú hiba és a túllépés mértéke ;
- stabilitási határ és a rezgések hiánya, beleértve a csillapított rezgéseket is.
A legelterjedtebb, univerzalitása miatt, a PID szabályozási törvény, amely a legtöbb esetben elfogadható minőségi szabályozást biztosít, de nem mindig optimális az egyes konkrét alkalmazásokban, pl. néha meg lehet boldogulni egy egyszerűbb szabályozási törvénnyel. Egy összetett és hatékony vezérlőre példa a Kálmán szűrőn alapuló vezérlő .
Típusok
A szabályozók több kritérium szerint vannak felosztva:
- Az általános működési elv szerint: adaptív, modális, robusztus vezérlők stb.
- A szabályozási törvény linearitása szerint: lineáris és nemlineáris szabályozók.
- A végrehajtott szabályozási törvény szerint (lineáris szabályozókra). A szabályozási törvény alatt a szabályozó kimeneti hatásának a szabályozott objektumra gyakorolt fő, alapvető analitikai függőségét értjük a szabályozó által a szabályozott objektumtól kapott bemeneti jel változásától. Ennek megfelelően vannak:
- arányos ( P-vezérlő )
- integráló ( I-vezérlő )
- megkülönböztető ( D-szabályozó )
- arányos-integráló ( PI vezérlő )
- arányos derivált ( PD-vezérlő )
- arányos-integrál-derivált ( PID-szabályozó )
- Az elfogyasztott energia típusa szerint
- pneumatikus
- elektromos
- hidraulikus
A pneumatikus típusok közé tartoznak az arányos, az arányos-integrált és az arányos-integrál-derivált típusú szabályozók és a sugárszabályozó . Minden típusú pneumatikus szabályozóban az egyes elemek közötti jelhordozó sűrített levegő. A rendszerek nem rendelkeznek elektromos kommunikációs vezetékekkel és elektromos érintkező eszközökkel, így robbanás- és tűzveszélyes üzemi körülmények között is automatizálhatók a folyamatok. A sugárszabályozók működése a sugárlevegő-áramlások aerodinamikai kölcsönhatásán alapul.
Az elektromos szabályozók is különféle típusúak: többcsatornás, RP2 típusú, amely egy érintésmentes relé, amely az aktuátor impulzusvezérlésével rendelkezik. Szintén P típusú, ami nem vezérlőkészülék, hanem hasonló működési elvű vezérlőegység. Az RF másik típusa, amely egy diszkrét-folytonos vezérlő, és korrekciós eszközként használható [2] .
A külön kifejlesztett rendszerek egyik típusa az elektronikus szabályozó . Ezek az áramkörök gyakran szabványos mérőátalakítókat használnak.
Változó szerkezetű integrált szabályozó
Az egymással összefüggő paraméterekkel rendelkező technológiai folyamatok legmagasabb minőségi mutatóinak biztosítása érdekében a legjobb, ha az objektumok statikus jellemzőinek megfelelően csak a zavarok kompenzálására szükséges megváltoztatni a szükséges vezérlési műveleteket. Az integrált vezérlő hangolható szerkezete biztosítja az inerciális objektumok szabályozási tevékenységében bekövetkező minimális változások szabályozását. A szerkezet fő összetevői a nyomkövető áramkör és a logikai eszköz. A szervo hurokban egy segédkoordináta jön létre. A logikai eszközben pedig egy logikai vezérlési törvény jön létre . A segédkoordináták előjeleinek kombinációjától függően a szabályozási törvény megváltozik a rendszer szerkezetének megváltoztatása érdekében. A struktúra kiválasztása után megnyílik egy vezérlőcsatorna, amely hibajelet küld az integrátornak. Ha optimálisan a maximális zavarra van beállítva, a szóban forgó szabályozó pontosan kompenzálja a zavart az aktuátor egy folyamatos löketével. [3]
Lásd még
- PID szabályzó
- robusztus szabályozó
- Automata vezérlőrendszer
- Frekvenciaválasz
- Fázisválasz
- Amplitúdó-fázis frekvencia válasz
- Logaritmikus amplitúdó-fázis frekvencia válasz
- Komplex amplitúdó módszer
- Amplitúdó
Jegyzetek
- ↑ Rotach Vitaly Yakovlevich. Az automatikus vezérlés elmélete . - 5. - Moszkva: CJSC "MPEI Publishing House", 2008. - P. 8 -12. — 396 p. - ISBN 978-5-383-00326-8 .
- ↑ Kaganov V. Yu., Blinov O. M., Glinkov G. M., Morozov V. A. Kohászati kemencék automatizálása. - M . : Kohászat, 1975. - S. 139-150. — 376 p. — ISBN 3102-198.
- ↑ Shidlovsky S. V. Technológiai folyamatok és gyártás automatizálása: Tankönyv. -Tomsk: NTL Kiadó, 2005. - 40-42. o. - 100 p.
 Bibliográfiai katalógusokban |
|---|