Функциональные схемы САУ

Функциональная схема представляет собой графическую модель системы. Она состоит из блоков соответствующих функциональным, физически существующим элементам, и стрелок, указывающих на направление передачи сигналов между элементами.

Рис23. Детализация функциональной схемы САУ.

· Блоки обозначается прямоугольником, в котором указывается обозначение элемента системы.

· Если в блок поступает несколько однотипных сигналов, которые на входе складываются или вычитаются, то в функциональную схему часто включают элемент, называемый сумматором. Сумматор обозначается кружком, разбитым на секторы:

х₁ х₁+ х₂

- сложение сигналов

х₂

х₁ х₁-х₂

- вычитание сигналов

(-)

Рис.24. Изображение сумматора

· Входные и выходные сигналы обозначаются в виде стрелок, а узлы разветвлений - в виде точек.

Поскольку блоки это физические элементы, то функциональная схема САУ единственна и может отличаться лишь детализацией элементов.

Элементами схемы являются: объект управления (О) и управляющее устройство (УУ), управляющий орган (УО), исполнительный механизм (ИМ) и чувствительный элемент (ЧЭ) – датчик.

· Объект управления – это система, требуемый режим функционирования которой должен поддерживаться извне специально организованными управляющими воздействиями. В качестве ОУ может служить какой либо технологический процесс (например, процесс изготовления цемента) или технический объект (машина, прибор, робот, станок, и т.п.).

· Управляющее устройство - устройство, осуществляющее воздействие на объект управления с целью обеспечения требуемого режима работы. Управляющее устройство является средством автоматического управления.

Все сигналы, обозначаемые на функциональной схеме стрелками можно разделить на следующие виды:

· u(t) – управляющий сигнал (управляющее воздействие) – это сигнал управляющего устройства. Управляющий сигнал является входным, внешним воздействием по отношению к объекту управления. Входной сигнал подают на вход объекта с целью изменения управляемой (выходной) величины.

· y(t) – управляемый сигнал (переменная) – это реакция объекта, отклик на воздействие. Она являются выходным по отношению к объекту управления.

· x(t) - задающее воздействие - это величина, в соответствии с которой должна изменяться управляемая величина объекта. Задающая (отслеживаемая) величина подается на вход системы. Она так же является внешней по отношению к объекту управления.

· z(t) – возмущающее воздействие. Эта величина характеризует совокупность факторов, причин, воздействующих на объект управления и препятствующих его требуемому поведению. Она так же является внешней по отношению к объекту управления.

Если выходной сигнал САУ подается на вход системы, то говорят, что система охвачена главной обратной связью, как показано на рисунке. Обратной связью может быть охвачена не вся система, а только часть ее элементов (не главная обратная связь).

Главная обратная связь является отрицательной – сигнал на выходе сумматора равен разности задающей и управляемой величины:

ε(t) = y(t) - x(t).

Сигнал ε(t) называется ошибкой управления.

В зависимости от наличия или отсутствия обратной связиСАУ могут быть:

· замкнутые;

· разомкнутые.