Принцип разомкнутого управления

Рассмотрим САУ, состоящую из конкретных технических устройств, которые могут быть электрическими, гидравлическими, кинематическими и т.п.САУ с разомкнутым управлением включает управляющее устройство, которое позволяет изменять параметры управляемого процесса. Устройство управления включает преобразователи, которые преобразует управляемую величину всигналя, удобные для использования в САУ. Как правило, это электрический сигнал (ток, напряжение) или механическое перемещение. В качестве чувствительных элементов и преобразователей могут использоваться термопары, тахометры, рычаги, электрические мосты, датчики давления, деформации, положения и т.п. Физическую величину на входе управляющего органа ОУ называют входной величиной ОУ.

Задающим устройством (ЗУ) называется устройство, задающее программу изменения управляющего воздействия, то есть формирующее задающий сигнал

Рассмотренную САУ можно представить в виде функциональной схемы, элементы которой называются функциональными звеньями.

Рис. Схема разомкнутой системы управления. ЗУ – запоминающее устройство, УУ – устройство управления, ОУ – объект управления

Эти звенья изображаются прямоугольниками, в которых записывается функция преобразования входной величины в выходную. Эти величины могут иметь одинаковую или различную природу, например, входное и выходное электрическое напряжение, или электрическое напряжение на входе и скорость механического перемещения на выходе и т.п. В качестве входных воздействий рассматриваются возмущения, которые отражают влияние на выходную величину внешней среды, ошибок измерительных устройств и т.п.В общем случае функциональное звено может иметь несколько входов и выходов.

Рис. ВходныеUi, возмущающие воздействияfi и выходыyk

Принцип работы функциональных звеньев может быть различным, поэтому функциональная схема не дает представление о принципе действия конкретной САУ, а показывает лишь пути прохождения и способы обработки и преобразования сигналов. Сигнал-это информационное понятие, соответствующее на принципиальной схеме физическим величинам. Пути его прохождения указываются направленными отрезками. Точки разветвления сигнала называются узлами. Сигнал определяется лишь формой изменения физической величины.

Принцип разомкнутого управлениясостоит в том, что программа управления жестко задана задающим устройством; все процессы, протекающие в САУ устойчивы, управление не учитывает влияние возмущений на параметры процесса. Примерами систем, работающих по принципу разомкнутого управления, являются часы, неуправляемые реактивные снаряды и т.п. объекты.

Принцип компенсации

Если возмущающий фактор искажает выходную величину до недопустимых пределов, то применяют принцип компенсации с использованием корректирующих устройств.Пусть y о -значение выходной величины, которое требуется обеспечить согласно программе. На самом деле из-за возмущения f на выходе регистрируется значение yв. Величина ε = y о -yв называется ошибкой или отклонением от заданной величины. Если величину возмущения f удается измерить, то можно откорректировать управляющее воздействие. На вход устройства управления подают суммарный сигнал с учетом корректирующего воздействия для компенсации возмущения.

Рис. Схема управления объектом ОУ с использованием компенсирующего устройства КУ

Примеры систем компенсации являются биметаллический маятник, термо-сопротивление, величина которого меняется в зависимости от колебаний температуры окружающей.