Системы с разомкнутой цепью воздействий

Эти системы имеют следующую типовую функциональную схему.

П оток информации направлен только от управляющего устройства к объекту управления.

Управляющее устройство (регулятор)

Объект управления

Z(t) возмущающее

воздействие

х (t) u(t) y(t)

 

Задающая Управляющее Управляема величина воздействие величина

(уставка)

Рис. 26. Функциональная схема разомкнутой системы.

 

Х – задание, в соответствии с которым изменяется управляемая величина y(t). На управляющее устройство подается только задающая величина. Управляющее воздействие u(t) зависит только от нее.

 

Разомкнутые системы решают задачи программного управления.

Задающий сигнал х(t) иногда называют «уставкой». Ее задает или человек, или программное устройство, или компьютер. В рассматриваемой схеме управляющее устройство не имеет информации ни об истинном состоянии объекта y(t), ни о возмущениях Z(t), которые на него действуют.

Схема может быть применена, тогда, когда Z приблизительно равно нулю, т.е. возмущение пренебрежимо мало, или Z(t) – может быть предвычислено с достаточной точностью и предварительно учтено в задании.

Такие функциональные схемы имеют системы контроля и сигнализации.

 

8.2.2. Разомкнутые системы с управлением по возмущению.

 

Иногда их называют системами компенсационного типа.

В них управляющее воздействие вырабатывается как функция действующего на систему возмущения.

Управляющее устройство (регулятор)

Объект управления

Z(t)

возмущающая

величина

 

х (t) u(t) y(t)

 

Задающая Управляющее Управляемая

величина воздействие величина

 

 

Рис 27. Функциональная схема разомкнутой САУ с управлением по возмущению.

 

Управляющее воздействие u(t) формируется управляющим устройством на основе задания х(t) и с учетом возмущения Z(t). Такие схемы используются для программного управления и стабилизации.

Предположим, что требуется поддерживать выходную координату системы на постоянном уровне и известно, какой именно фактор и каким образом воздействует на выход системы. Тогда можно, измеряя возмущения задавать управляющее воздействие так, чтобы их компенсировать.

Важное преимущество систем с управлением по возмущению состоит в том, что компенсация возмущения возникает одновременно с самим возмущением – до того, как стала изменяться управляемая величина y(t). Более того, управляющее устройство может при необходимости заранее «принять меры», чтобы возмущение не повлияло нежелательным образом на объект управления или технологический процесс.

Такое управление с прогнозом (в системах реального времени) во многих случаях просто необходимо, иначе, например, при работе поточной линии будет выпущено много брака.

Пример применения САУ с управлением по возмущению -
Поддержание постоянства уровня жидкости в емкости, когда этот уровень невозможно измерять непосредственно, но можно измерять возмущения скорость поступления жидкости в емкость или расход.