Clasificación de los sistemas de control según el algoritmo de funcionamiento
El valor de la variable controlada y la naturaleza de su cambio, como ya hemos visto, dependen de una serie de factores: la influencia del entorno, el tiempo, la influencia perturbadora, etc. estos factores
Cualquier sistema automático está determinado por la naturaleza de su algoritmo de funcionamiento (la ley de reproducción), la naturaleza de su algoritmo de control y la presencia (ausencia) de la capacidad de autoadaptación. Estos caracteres son la base de la clasificación de los sistemas automáticos.
Por la naturaleza del algoritmo de funcionamiento, los sistemas automáticos se dividen en estabilización, seguimiento y software.
V sistemas de estabilización valor ajustable y para cualquier perturbación F (f) que actúe sobre el sistema, el controlador se mantiene constante e igual al valor dado yo dentro de las tolerancias y = yo + Δy,
donde Δy — desviación del valor controlado en función de la magnitud de la perturbación F (t) que actúa sobre el sistema.
Las acciones de sintonización x (t) en tales sistemas son valores predeterminados constantes: x (t) = const.
Los sistemas de estabilización automática se pueden implementar según el principio de regulación estática y estática. Para más detalles ver aquí: Regulación estática y estática.
SI Sistemas de seguimiento Los sistemas de control automático incluyen sistemas en los que la reproducción de un valor de entrada que varía según una ley arbitraria se realiza a la salida del sistema con un error aceptable.
La ley de reproducción para un sistema de seguimiento se puede escribir de la siguiente forma: y = x o y = kx,
donde x es una cantidad de entrada arbitraria que depende del tiempo u otros parámetros y generalmente se desconoce de antemano, k es un factor de escala.
En los servosistemas se utiliza una terminología diferente a la terminología utilizada en los sistemas de control: en lugar de «regulación» se dice «seguimiento», «fin de proceso» — «elaboración», «valor de entrada» — «valor inicial» , «valor de salida» — «valor subordinado».
En la Fig. 1a muestra un diagrama de bloques ejemplar de un servosistema.
Arroz. 1. Diagrama de bloques (a) y diagrama (b) de los cambios en el desplazamiento angular de la entrada y salida del servosistema: 3 - elemento de accionamiento, D - sensor de desalineación, P - controlador, O - objeto, MT - medición y elemento de conversión.
El elemento principal del sistema de seguimiento es el sensor de discrepancia D, que determina la discrepancia (error) entre los valores esclavo y maestro. El valor esclavo y es medido por el elemento convertidor de medida del MF y llevado al nivel del valor maestro x.
El sensor de discrepancia D establece el valor de la discrepancia entre el valor maestro x proveniente del elemento maestro 3 y el valor esclavo y y envía una señal al controlador P, que genera una acción reguladora Z (t) sobre el objeto. El regulador busca reducir a cero el desajuste resultante. Sigue una desviación del valor esclavo del punto de ajuste del maestro.
En la Fig. 1, b muestra un diagrama aproximado del cambio en los valores maestro x y esclavo y del sistema de seguimiento.
Los sistemas automáticos que hacen que la variable controlada y de acuerdo con una determinada ley predeterminada se denominan sistemas de control de software.
La ley de reproducción de un sistema de software se puede expresar mediante la ecuación
y = x (T),
donde x (T) es una función de tiempo establecida (preconocida) que el sistema debe reproducir.
En tales sistemas, es necesario tener un dispositivo especial: un detector para cambiar el valor de la configuración x (t) de acuerdo con una cierta ley requerida.
Por la naturaleza del algoritmo de control, los sistemas automáticos se dividen en sistemas automáticos con lazo de acción abierto (lazo de control abierto) y sistemas automáticos con lazo de acción cerrado (lazo de control cerrado).
Los sistemas autoadaptativos se dividen en sistemas autoadaptativos o autoajustables y sistemas no autoajustables. Cabe señalar que los sistemas autoadaptativos representan un nuevo tipo de sistema y no todos los conceptos de este tipo de sistema están completamente formados, por lo tanto, en diferentes libros de texto tienen diferentes nombres,
Todas las plantas de fabricación deben operar de manera óptima en términos de consumo de energía, productividad y calidad de la operación de fabricación.
Al automatizar tales plantas, es necesario tener dispositivos especiales que puedan proporcionar una regulación automática de la planta de producción para que funcione en un modo óptimo. Estos dispositivos especiales se denominan sistemas de ajuste automático o sistemas de control de ajuste automático.
Estos sistemas adaptan automáticamente la unidad de producción a las condiciones de funcionamiento cambiantes, es decir, a las características cambiantes del objeto gestionado (cambios en las perturbaciones), y hacerlo funcionar en un modo óptimo; por lo tanto, los sistemas de ajuste automático a menudo se denominan sistemas de control óptimos o extremos.
El uso de tales sistemas permite aumentar la productividad de la planta, mejorar la calidad de los productos, reducir los costos de mano de obra por unidad de producción, etc. En el futuro, muchas instalaciones automatizadas tendrán sistemas de configuración automática.