Классификация систем управления технологиями.
Классификация может выполняться по различным критериям.
Управление – цепочки сигналов от УУ до ТП
Наблюдение – цепочки сигналов от ТП до УУ.
Первый признак классификации наличие цепи наблюдения. Если эта цепь отсутствует, то СУ – разомкнута.
Очевидно, что качество управления в такой системе может быть высоким, т.к. отсутствует информация о реальном поведении объекта и как следствие возможны отклонения его поведения. Применяются:
- вследствие простоты
- вследствие стабильности процесса
- вследствие отсутствия высоких требований качества управления.
Цепочка наблюдений замкнутой системы присутствует – замкнутая система.
Замкнутая система более сложная, т.к. требует дополнительных интерфейсов сопряжения, но более точная, т.к. учитывает возможные отклонения в поведении объекта управления.
Этой структурой обладают системы управления различного назначения, начиная от станков с ЧПУ и кончая регулятором уровня воды и частоты вращения.
|
|
По технологическому назначению различают:
- САК
- САУ
- САР
САК – система автоматического контроля (охранная сигнализация) ограничиваются получением информации о тех. процессе, но не вмешиваются в ход его протекания, т.е. выполняет функции наблюдения. Для контроля за тех. процессом в данных системах должны присутствовать достаточные и многообразные источники информации, которые получили название - датчики. Датчик – это устройство, преобразующее не эмпирические параметры ТП в электрические.
САУ – система автоматического управления. По своей структуре совпадает с понятием разомкнутая система.
Т.е. обладают только ветвью управления.
САР – система автоматического регулирования. Её условно можно рассматривать как совокупность
Дос – датчик обратной связи.
Спецификой процесса резания и вообще процессом механообработки является деление САР на две большие группы: САР
ЧПУ АдУ (адаптивное управление)
в качестве целевой функции, которую стремиться достичь система управления, чаще всего выступает координата, в которую должна перемещаться исполнительное устройство.
Достижение этой цели рассматривается как критерий выполнения микро задачи и как основание для перехода к следующему кадру.
В качестве критериев разбивания могут выступать постоянство скорости, так же стабильность траектории. Постоянство задачи необязательно является правильным решением. В некоторых случаях подача может быть переменной по строго определённому знаку смотри АдУ.
Стабильность траектории поддерживается исключительно методами алгоритмовой интерполяции:
|
|
Адаптивные системы управления с появлением трудно обрабатываемых материалов, с повышением требований точности обработки при одновременном повышении производительности труда и снижение себестоимости обработки, возник интерес к управлению процессом резания в реальном времени в процессе контакта инструмента и заготовки.
Управление процессом резания сводится к задачам:
- точности
- качеству
- стойкости. В пределе они совпадают.
Современные устройства ЧПУ включают в себя разнообразные электронные компоненты, которые, как и сигналы в тех. системе, можно разделить на:
- цифровые
- аналоговые.
Цифровые микросхемы.
Математическим аппаратом на базе, которого проектируются устройства ЧПУ является двоичная алгебра или алгебра логики (булева алгебра).
Основные понятия функции и законы алгебры – логики базируются на понятиях: функция и переменная.
- Функция является результатом некоторых математических действий с переменными. Y = f (a, b, c) Постулаты:
Как функция, так и переменная могут принимать два значения 0 или 1.
- Математические действия с перемененными подчиняются с одной стороны некоторым общим законам алгебры, а с другой стороны только своим собственным специфически законам.
- Основных специфических функций всего три, все остальные – следствия или производные.
Функция И - логическое умножение (конъюнкция).
Y= =
а | в | у |
Конъюнкция двух переменных истинна, если истинны все входящие в неё переменные. Минимальное количество аргументов 2, а максимум – сколько угодно.
Электронные компоненты, выполняющие функцию, имеют обозначения:
Функция ИЛИ – логическое сложение (дизъюнкция)
Y = a + b
Дизъюнкция нескольких переменных истинна, если истинна хотя бы одна переменная входящая в эту функцию.
а | в | у |
Таким образом дизъюнкция нескольких переменных истина, если истина хотя бы одна переменная, входящая в эту функцию.
КХХХХЛЛХ
К153ЛЛ1
Функция НЕ - отрицание конъюнкции (инверсия)
а | Y |
КХХХХ ЛНХ
К555 ЛН1
Помимо трёх основных функций нашли широкое применение комбинации этих функций, реализованные в едином корпусе.
Функция И – НЕ – Штрих Шеффера
а | в | у |
Функция ИЛИ – НЕ
а | в | у |