Шрейнер Р.Т. Автоматизированный электропривод. Системы управления электроприводов (ГОС-2000)

Подождите немного. Документ загружается.

АУУ – автоматическое управляющее устройство (вырабатывает

управляющее воздействие на объект регулирования).

СЧ – силовая часть электропривода как объект регулирования.

ДРВ – датчик регулируемой величины (формирует электрический сигнал

пропорциональный управляющей величине),

Z – внешние возмущающие воздействия на объект регулирования.

В соответствии с принципом регулирования по отклонению

автоматическое управляющее устройство формирует управляющее

воздействие на объект регулирования в функции сигнала ошибки

XXX



В случае пропорционального регулирования алгоритм функционирования

АУУ описывается формулой

ху

КU

где К – коэффициент усиления регулятора.

Очевидно, что для реализации описанного простейшего алгоритма

необходимо выбрать определенный способ отображения информации о заданном

и фактическом значениях регулируемой переменной с помощью каких-либо

физических носителей информации, а также выбрать способ и физические

устройства обработки этой информации по заданному алгоритму для выработки

управляющего воздействия.

В аналоговых системах носителями информации являются

электрические напряжения (токи), пропорциональные значениям тех физических

величин, электрическими аналогами которых они являются. Например, командное

устройство формирует задающий сигнал в виде напряжения постоянного тока,

пропорциональное заданному значению регулируемой величины (например,

скорости двигателя). Соответственно датчик регулируемой величины (датчик

скорости) формирует сигнал обратной связи также в виде напряжения

постоянного тока, пропорционального фактическому значению скорости.

Автоматическое управляющее устройство должно реализовать математические

операции вычитания данных сигналов и умножения полученного результата на

постоянный коэффициент К. Для реализации различных математических

операций в аналоговых системах были разработаны специальные устройства –

операционные усилители.

В цифровых системах используется другой принцип представления

и обработки информации. Здесь все сигналы представляются кодами чисел,

пропорциональных значениям отображаемых физических величин.

Соответственно обработка этих сигналов производится по принципам,

используемым в цифровой вычислительной технике. Значительные успехи,

достигнутые в развитии цифровой вычислительной техники, позволили на ее

основе произвести поистине революционные изменения в технике управления

электроприводами на новом этапе – этапе цифрового управления.

Достоинства систем цифрового управления:

1. Точность и стабильность представления и хранения информации.

Отсутствие дрейфов характеристик, присущее аналоговым системам.

2. Высокое быстродействие и точность исполнения заданных

алгоритмов, в том числе, алгоритмов повышенной сложности,

нереализуемых в аналоговых системах.

3. Гибкость цифровых систем, возможность оперативной программной

перестройки алгоритмов и их параметров, адаптации цифровой

автоматической системы к изменению параметров объекта

регулирования.

4. Универсальность применения цифровых контроллеров для решения

самых различных технологических задач.

5. Удобство настройки, поиска неисправностей и визуализации

процессов управления.

6. Удобство обмена информацией между цифровыми локальными

системами регулирования и создания многоуровневых систем

управления технологическими процессами, их комплексной

автоматизации и оптимизации.

Недостатки:

1. Дискретность цифровых систем, связанная с квантованием сигналов

по уровню и времени.

2. Сложность коммуникаций между элементами системы.

3. Необходимость установки устройств защиты от помех.

4. Относительная сложность, высокая стоимость и необходимость

специального программного и аппаратного обеспечения.