Функциональная схема системы автоматического управления

 

Системы управления, реализующие информационные технологии являются сложными комплексами взаимодействующих между собой лиц, принимающих решения, технических устройств и элементов, работающих на различных физических принципах (механических, электрических, гидравлических и др.).

Графическое изображение системы автоматического управления позволяет отвлечься от конкретной физической природы элементов реальной системы.

Функциональной схемойназывается схема, отражающая взаимодействие элементов и устройств автоматики в процессе работы системы управления.

При этом под элементом, как правило, подразумевается конструктивно обособленная часть системы управления, выполняющая одну определенную функцию.

На функциональной схеме элементы изображаются в виде прямоугольников, а входные и выходные величины (сигналы) - в виде прямых линий со стрелками, указывающими направление передачи воздействий (сигналов).

Все многообразие входящих в систему управления элементов обеспечивающих выполнение ИТ по их функциональному назначению в системе управления может быть разбито на несколько типов.

На рис. 1.4 показана типовая, функциональная схема системы управления (СУ), работающая по принципу отклонения.

 

На схеме:

· ОУ - объект управления;

· ЧЭ - чувствительный элемент или измеряющее устройство;

· ИЭ - исполнительный элемент (устройство);

· ЗЭ - задающий элемент, реализующий функцию задания величины управляемой координаты;

· ПЭ - промежуточный элемент, который служит для усиления или преобразования сигнала чувствительного элемента;

· ЭС - элемент сравнения, который осуществляет сравнение состояния объекта (управляемой переменной) у и требуемого состояния, определяемого задающим элементом.

Элемент сравнения является сумматором и обозначается кружком с секторами. Сектор, к которому суммируемая величина подводится со знаком “+”, не зачерняется; сектор, к которому суммируемая величина подводится со знаком “-“, зачерняется.

Кроме перечисленных устройств в системе управления могут использоваться корректирующие устройства,, предназначенные для улучшения свойств системы.

Совокупность всех элементов системы, кроме объекта управления, образует управляющее устройство, или регулятор. Управляющее устройство изменяет состояние объекта управления путем воздействия на его управляющий (регулирующий) орган.

Управляющий орган является частью системы управления.

Чувствительный элемент предназначен для получения сигнала о состоянии объекта управления, т. е. для измерения выходной координаты объекта управления. Этот сигнал в элементе сравнения вычитается из сигнала задающего элемента. Полученная разность и есть величина рассогласования. После преобразования в ПЭ сигнал поступает к исполнительному элементу, воздействующему на управляющий орган объекта. В некоторых системах управления отдельные из указанных элементов могут отсутствовать или функции нескольких из них может выполнять одно техническое устройство.