23) Принципы автоматического управления строит-ми машинами.
23.1) Осн.понятия автоматического управления; Автоматическое управление – это осуществление совокупности воздействий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта или процесса в соответствии с заданным алгоритмом управления. Автоматический контроль - это контроль с помощью датчиков различных параметров и хар-к управляемого объекта или процесса с целью анализа качества его структуры и функционирования. Автоматическое регулирование – это поддержание постоянной или изменение по заданному закону некоторой выходной величины, характеризующей процесс. Системы автоматического регулирования бывают: - стабилизирующая; - логико-программная; - следящая система; - самонастраивающая (адаптивная);
Элемент автоматического управления (САУ) - конструктивно обособленная часть системы, выполняющая определенные самостоятельные функции. Виды схем: - структурная – отражает укрупненную структуру системы управления и взаимосвязи м-у пунктами контроля и управления объектом. Функциональная - представляет собой чертеж, на котором схематически условными обозначениями изображены технологическое оборудование, коммуникации, органы управления, и средства автоматизации с указанием связей между технологическим оборудованием и элементами автоматики.
23.2) Обратные связи. Автоматические регуляторы технологических параметров; Автоматическое регулирование – это поддержание постоянной или изменение по заданному закону некоторой выходной величины, характеризующей процесс. Системы автоматического регулирования бывают: - стабилизирующая - поддерживает значение управляемой величины постоянным; - логико-программная – изменяет состояние управляемого объекта в соответствии с требуемой последовательностью рабочих операций по заданной программе; - следящая система – у которой алгоритм функционирования содержит предписание изменять управляемую выходную величину в зав-ти от изменения заранее неизвестной величины на входе; - самонастраивающая (адаптивная) – система путем автоматического поиска определяет такое значение регулируемой величины, которое обеспечивает наивыгоднейший режим работы регулируемого объекта. Такая система сама автоматически приспосабливается к меняющимся условиям работы;
Структурная схема системы автоматического регулирования.
ЭЗ – задающий элемент; ЭС – элемент сравнения; ЧЭ – чувствительный элемент; ПЭ - преобразующий элемент; УЭ – усилительный элемент; ИЭ – исполнительный элемент; РО – регулируемый элемент; ОУ – объект управления; КУ – местная обратная связь; ОС – главная обратная связь;
На объект управления влияют внешние возмущающие воздействия f(t), вызывающие изменения выходной управляемой или регулируемой величины y(t).
23.3) Автоматическое управление механизмами по заданной временной программе и в заданной последовательности; Автоматическое управление – это осуществление совокупности воздействий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта или процесса в соответствии с заданным алгоритмом управления.
Элемент автоматического управления (САУ) - конструктивно обособленная часть системы, выполняющая определенные самостоятельные функции. На объект управления влияют внешние возмущающие воздействия, вызывающие изменения выходной управляемой или регулируемой величины. Измерения во времени входных воздействий и выходных величин характ-ют состояние объекта. Для устранения возмущений, объект снабжается регулирующим органом РО, воздействуя на который можно автоматически изменять управляющую величины и компенсировать возмущения. По назначению автоматические системы сигнализации, защиты, контроля, регулирования и управления. Виды схем: - структурная – отражает укрупненную структуру системы управления и взаимосвязи м-у пунктами контроля и управления объектом. Функциональная - представляет собой чертеж, на котором схематически условными обозначениями изображены технологическое оборудование, коммуникации, органы управления, и средства автоматизации с указанием связей между технологическим оборудованием и элементами автоматики.
23.4) Следящие системы программного управления; Следящая система – у которой алгоритм функционирования содержит предписание изменять управляемую выходную величину в зав-ти от изменения заранее неизвестной величины на входе;
О динамических свойствах следящей системы можно судить по величине ошибки. Также сигнал ошибки в следящих системах является сигналом, в зависимости от величины и «характера» которого осуществляется управление объектом. Различают системы статические и астатические. Статические системы управляются значением ошибки: есть ошибка - есть управление в системе, больше величина ошибки - сильнее реакция системы. Системы способные автоматически выполнять свои функции при наличии ошибки постоянной величины называют астатическими.
Следящая система может быть реализована с любым фундаментальным принципом управления и отличается от аналогичной системы программного управления тем, что вместо датчика программы в ней будет размещено устройство слежения за изменениями внешних воздействий.
В следящих системах управляющее воздействие также является величиной переменной, но математическое описание его во времени не может быть установлено, так как источником сигнала служит внешнее явление, закон изменения которого заранее неизвестен.
Так как следящие системы предназначены для воспроизведения на выходе управляющего воздействия с возможно большей точностью, то ошибка, так же как и в случае систем программного регулирования, является той характеристикой, по которой можно судить о динамических свойствах следящей системы. Ошибка в следящих системах, как и в системах программного регулирования, является сигналом, в зависимости от величины которого осуществляется управление исполнительным двигателем.
25.4) Экономическая эффективность автоматизации; Экономический эффект от автоматизации обеспечивает: - повышение эксплуатационной производительности машин и оборудования за счет сокращения простоев; - снижение трудовых затрат за счет уменьшения кол-ва рабочих, обслуживающих машины; - улучшение условий труда рабочих в обеспечении его безопасности за счет выполнения тяжелых и опасных операций приборами, лучшего контроля хода процесса и состояния машин; - повышение качества строительно-монтажных работ за счет обеспечения его контроля и соблюдения требуемых параметров и режимов процесса; - увеличение срока службы и межремонтных циклов машин за счет создания оптимальных условий их работы; - сокращение материальных затрат за счет лучшего использования. Осн. показатели экон. эффективности автоматизации: себестоимость единицы продукции, капитальные вложения, трудовые затраты на единицу продукции. При автоматизации чел-к освобожден от неправильного обслуживания машиной, так как она самостоятельно регулирует свою работу.