• ЛЕКЦИЯ № 1 ВВЕДЕНИЕ
  
• ЛЕКЦИЯ № 2 ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 3 ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 4 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 5 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 6 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 7 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 8 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  
• ЛЕКЦИЯ № 9 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
  

ЛЕКЦИЯ № 1 ВВЕДЕНИЕ

ЛЕКЦИЯ № 1

ВВЕДЕНИЕ

План

1 Задачи и содержание предмета ”Теория автоматического регулирования и автоматические регуляторы”
2 Связь с другими предметами
3 Исторические сведения

1 Задачи и содержание предмета ”Теория автоматического регулирования и автоматические регуляторы” (ТАР и АР).

Программой предмета ТАР и АР предусматривается изучение основ теории автоматического регулирования, принципа 
действия и конструкции промышленных регуляторов.В результате изучения предмета студенты должны знать основные 
элементы автоматических систем регулирования (АСР), автоматические регуляторы, их выбор, настройку и основные 
принципы их эксплуатации, а также составление схем регулирования разных параметров технологических процессов 
(температуры, давления, уровня, расходов и др.). Особенное внимание нужно уделять изучению конструкции, 
принципиальных схем и приобретению навыков настройки регуляторов.

2 Связь с другими предметами

Изучение предмета основывается на знаниях, полученных студентами на предметах "Математика", "Основы информатики",
"Черчение", "Электротехника и электрические измерения", "Электроника, микроэлектроника и схемотехника" 
"Основы метрологии и средства технологического контроля".Предмет является базой для изучения предметов 
"Автоматизация технологических процессов", "Монтаж и наладка технических средств автоматизированных систем", 
"Эксплуатация и ремонт технических средств автоматизированных систем".

3 Исторические сведения

Первые попытки создания самодействующих механизмов и устройств предпринимались еще в глубокой древности.
Первый торговый автомат появился около 2300 лет назад в Египте (рис. 1).
В I–II вв. до н.э. было положено начало пневматической и гидравлической автоматике (рис. 2).

 

Первыми промышленными образцами автоматических устройств являются автоматический регулятор уровня воды в паровой 
машине И.И. Ползунова (1765 г.) и автоматический регулятор скорости в паровой машине Дж. Уатта (1782 г.) (рис 3, 4).
Изобретение первого регулятора для парового котла положило начало автоматизации котельных установок.Сегодня в 
котельных установках используются автоматические приборы давления пара, температуры, уровня, регуляторы питания 
котла водой, топливом, воздухом и др. Принцип поплавковых измерителей и регуляторов уровня, изобретенные более 
двухсот лет назад, широко используется в современных автоматических устройствах.Центробежные регуляторы Уатта и 
сейчас используются для регулирования скорости вращения вала машин-двигателей, например гидротурбин (рис. 5).

 

Отечественная наука в области автоматического регулирования по своим достижениям занимает одно из первых мест в 
мире. Основоположником теории автоматического регулирования считается профессор Петербургского технологического 
института И.А. Вышнеградский, опубликовавший в 1876 г. свой труд «Об общей теории регуляторов», а в 1878 г. — работу
«О регуляторах непрямого действия». Идеи Вышнеградского развивали его ученики и последователи — А.М. Ляпунов, 
В.Л. Кирпичев, К.Э. Рерих и др. Так, в 1892 г. была опубликована работа А.М. Ляпунова «Общая задача об устойчивости 
движения».Первые автоматические системы, основанные на использовании электрической энергии, создаются в 1870 г. 
А.П. Давыдов в 1880 г. разработал проект первой электрической следящей системы, в 1888 г. К.Э. Циолковский 
предложил автоматический регулятор, предназначенный для стабилизации полета дирижабля. В 1909 г. профессором 
Жуковским был впервые создан учебный курс по регулированию и выпущена книга, содержащая классическое изложение 
теории регуляторов прямого действия.В современном промышленном производстве все большее усложняется оборудование 
и технологические процессы, повышаются требования к качеству выпускаемой продукции. Управление современными 
технологическими комплексами зачастую вообще невозможно без средств автоматизации. Автоматизация способствует 
росту производительности труда, повышению эффективности и других показателей производства.
Одним из показателей высокого уровня автоматизации, достигнутого в наше время, является создание космических 
кораблей, атомных электростанций.Использование средств вычислительной техники дает возможность реализовать не 
только методы автоматического управления технологическими процессами, но и решить задачу создания современных 
автоматизированных технологических комплексов (АТК).

Контрольные вопросы

1 Какие основные задачи ставит перед собой предмет ТАР и АР?
2 На изучении каких дисциплин базируется предмет ТАР и АР, а для каких предметов он является базой?
3 Когда было положено начало автоматизации?
4 Когда было положено начало промышленной автоматики?
5 Кто из отечественных ученых сделал вклад в развитие теории автоматического регулирования?
6 Зачем нужна автоматизация?

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1985. [стр. 3 - 5]
2 И.И. Гармаш Занимательная автоматика. - К.; «Радянська школа», 1982. [стр. 9 - 12]

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 2 ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 2

РАЗДЕЛ I
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

План

1 Определения систем автоматического регулирования.
2 Пример системы автоматического регулирования.

1 Определения систем автоматического регулирования.

Автоматическое регулирование это поддержание заданных значений определенных величин (параметров) технологического 
процесса - температуры, расхода, давления и т.п. или изменение их по определенному закону.Производственная 
установка, в которой протекает технологический процесс, подлежащий регулированию, называется объектом 
регулирования.Автоматический регулятор обеспечивает регулирование значения какой-либо физической величины в 
объекте и присоединяется к выходу объекта, воздействуя на его вход.Совокупность объекта с автоматическим 
регулятором составляет сложную динамическую замкнутую систему объект - регулятор, называемую автоматической 
системой регулирования (АСР).Физическая величина, заданное значение которой необходимо поддерживать для 
нормального хода технологического процесса или изменять по определенному закону, называется регулируемой величиной (у).
Физическая величина, путем изменения которой осуществляется воздействие на регулируемую величину, называется 
регулирующей величиной (x) (например, количество подаваемого в объект сырья, топлива, воздуха и т.п.), а ее 
изменение называется регулирующим воздействием. Для изменения регулирующей величины объект должен быть оборудован 
регулирующим органом (РО), в качестве которого применяются вентили, заслонки, шиберы, ножи тарельчатых питателей 
и т.п.Схематично АСР изображена на рис. 1.1. Регулируемая величина у (температура, расход, давление и т.п.) 
измеряется соответствующим прибором - чувствительным элементом (или датчиком), который преобразует значение 
измеряемой величины в электрический или пневматический сигнал в зависимости от типа применяемого регулятора.
На рис. 1.1 каждое звено системы изображено квадратом. Автоматический регулятор показан в виде пунктирной линии, 
охватывающей несколько элементов. Сигнал от чувствительного элемента (датчика) 1 поступает в элемент сравнения 2, 
в котором измеренная величина сравнивается с заданным для нее значением. Это значение может изменяться специальным 
устройством - задатчиком (Зд).Разность между требуемым и фактическим значением регулируемой величины называется 
рассогласованием.Таким образом, вырабатываемое элементом сравнения рассогласование поступает в управляющий блок 3, 
в котором формируется управляющее воздействие. Управляющее воздействие поступает, на вход исполнительного механизма 4, 
который управляет работой регулирующего органа 5. Последний изменяет значение регулирующей величины х, приводя к нулю 
имеющееся рассогласование.
Воздействие автоматического регулятора на объект приводит к уменьшению рассогласования до тех пор, пока 
регулируемая величина у не придет к заданному значению.Всякая АСР может быть схематично изображена в виде 
замкнутой цепи связанных между собой элементов, как это показано на рис. 1.1. Замкнутая цепь воздействий является
 характерной особенностью систем автоматического регулирования.Изменение значений регулируемой величины в объекте 
 6 происходит от действующих на объект возмущающих воздействии z.Возмущающими воздействиями (или возмущениями) 
 z называются всякие изменения нерегулируемых величин технологического процесса, которые оказывают влияние на 
 регулируемую величину.Основными возмущениями являются случайные колебания различных химических или физических 
 свойств потоков входящих в объект. Если бы не возникали возмущения как вне системы регулирования, так и внутри 
 ее самой, то отпала бы необходимость в автоматическом регулировании и регуляторах.

2 Пример системы автоматического регулирования.

На рис. 1.2 в представлена АСР температуры в жидкости, протекающей через емкость 1 по трубопроводу и поступающей 
далее к потребителю. Вода нагревается с помощью пара, пропускаемого по паропроводу с теплообменником 2. 
Температуру воды в емкости требуется поддерживать постоянной. Для этого применяется регулятор, состоящий из 
датчика 4, к которому подключен чувствительный элемент 3 (термометр сопротивлений), регулирующего прибора с 
задатчиком 5 и исполнительного механизма 6, управляющего положением вентиля 7 на паропроводе. Регулируемой 
величиной здесь является температура воды, регулирующим воздействием - положение вентиля, управляющего расходом 
проходящего через змеевик пара. Возмущением в данной системе может быть изменение температуры поступающей в 
резервуар жидкости, давления пара и температуры окружающей среды.
Все эти возмущения влияют на температуру жидкости в резервуаре. Отклонение температуры жидкости от заданного 
значения, измеренное датчиком, вызовет рассогласование в измерительной схеме регулирующего прибора. Регулирующий 
прибор выработает сигнал воздействия на исполнительный механизм, который будет изменять расход пара с помощью 
вентиля до тех пор, пока регулируемая величина не достигнет заданного значения. В этом примере элементами системы 
являются объект регулирования (от вентиля на паропроводе до термометра сопротивления), датчик, регулирующий прибор 
и исполнительный механизм. Система регулирования является замкнутой.

Контрольные вопросы

1 Дать определения понятиям: автоматическое регулирование, объект регулирования, автоматический регулятор, 
автоматическая система регулирования, регулирующая величина, регулируемая величина, регулирующее воздействие, 
регулирующий орган, чувствительный элемент, задатчик, сигнал рассогласования, возмущение.
2 Какими буквами обозначаются сигналы входной, выходной и сигнал возмущения?
3 Как схематично изображается АСР?
4 Какие параметры, для системы регулирования изображенной на рис. 1.2, являются входными, выходными, возмущением.
5 Перечислить и показать на рис. 1.2 все элементы АСР которые на нем изображены. Ответить, для чего каждый из 
них применяется.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1985. [стр. 6 - 8]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1974. [стр. 3 - 6]
        

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 3 ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 3

ПОНЯТИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

1 Система регулирования по отклонению.
2 Система регулирования по возмущению.
3 Система регулирования по скорости отклонения регулируемой величини.
4 Система регулирования по комбинированному принципу.
5 Переходный процесс, формы и характеристики переходных процессов.

1 Система регулирования по отклонению.

АСР по принципу регулирования делят на действующие по отклонению, по возмущению и по комбинированному принципу.
Вид регулирования, схема которого приведена на рис. 1.1, принято называть регулированием по отклонению (принцип 
Ползунова - Уатта).Сущность указанного принципа состоит в том, что фактическое значение регулируемой величины 
сравнивается с ее заданным значением, и при наличии рассогласования в системе вырабатывается регулирующее 
воздействие, направленное на устранение возникшего отклонения или уменьшение его до некоторого допустимого 
значения. При этом неважно, какие причины вызвали отклонение регулируемой величины от заданного значения; это 
обстоятельство делает системы, построенные на данном принципе, наиболее распространенными.

2 Система регулирования по возмущению.

Принцип действия системы регулирования по возмущению (принцип Понселе - Чиколева) состоит в том, что из нескольких 
возмущений, действующих на объект, выбирается одно (которое, например, можно контролировать) и определяется, как 
оно влияет на регулируемую величину. Возмущение z воздействует с помощью управляющего устройства на регулирующий 
орган объекта управления РО (рис. 1.3). К УУ сигнал будет подключен не от у, а от z.В системе регулирования по 
возмущению вместо измерения рассогласования в измерительной схеме регулирующего прибора (у - Зд) измеряется 
величина самого возмущения z, которое воздействует на регулятор. Недостатком подобной системы является то, что 
она компенсирует влияние одного основного возмущения и не может предотвратить влияния на регулируемую величину 
других возмущающих воздействий, чаще всего неконтролируемых. Поскольку в контур регулирования системы по возмущению 
сигналы о текущем значении регулируемой величины у не поступают, с течением времени отклонение регулируемой величины 
от номинального значения может превысить допустимые пределы. По сравнению с системой регулирования по отклонению 
система регулирования по возмущению является разомкнутой системой.

3 Система регулирования по скорости отклонения регулируемой величини.

В системе регулирования по скорости отклонения регулируемой величины (принцип братьев Сименс) воздействие на 
объект со стороны регулятора осуществляется в зависимости не от отклонения, а от скорости изменения регулируемой 
величины, т.е. от ее первой производной во времени. Регулятор в такой системе действует быстрее, чем при регулировании 
по отклонению, поскольку производная по отклонению регулируемой величины выявляется раньше, чем происходит отклонение 
от заданного значения.

4 Система регулирования по комбинированному принципу.

Принцип братьев Сименс, как и принцип Понселе - Чиколева, трудно использовать в чистом виде. Поэтому системы 
регулирования по возмущению и скорости отклонения регулируемой величины используются, как правило, в сочетании с 
системой регулирования по отклонению, что позволяет с большей точностью поддерживать значение регулируемой величины. 
Такие АСР являются комбинированными (рис. 1.4).

5 Переходный процесс, формы и характеристики переходных процессов.

Процесс изменения регулируемой величины после нанесения возмущения называется переходным процессом. Форма переходного 
процесса является одним из основных показателей качества регулирования и зависит от динамических свойств системы и от 
вида возмущающих воздействий. Практически возможны возмущающие воздействия любого вида. Но для сравнения переходных 
процессов при исследовании автоматических систем используют какое-либо определенное возмущающее воздействие - в виде 
единичного скачка, гармонических колебаний или периодических прямоугольных импульсов.На рис. 1.5 показаны типовые 
формы переходных процессов в автоматической системе, полученные в результате возмущающего воздействия в виде единичного 
скачка. На рис. 1.5, а регулируемая величина соответствует устойчивому затухающему колебательному процессу. Амплитуда 
колебаний постепенно уменьшается до нуля. Форма кривой переходного процесса наиболее желательна, так как значение 
регулируемой величины быстро и без больших динамических отклонений приводится к заданному значению Кривая на рис. 1.5, б 
соответствует апериодическому (неколебательному) переходному процессу в системе. Апериодический процесс обладает 
значительной продолжительностью и большой амплитудой отклонения регулируемой величины от заданного значения. Оба случая 
относятся к устойчивой системе автоматического регулирования. При неправильном выборе как элементов системы, так и 
параметров настройки могут возникнуть незатухающие колебания с постоянной амплитудой (рис. 1.5, в) и расходящиеся (рис. 1.5, г). 
Незатухающие колебания в системе нежелательны и в производственных условиях недопустимы.
Поэтому основная задача при построении АСР состоит в учете величин, определяющих характер протекания технологического
процесса в объекте регулирования, анализе их и создании на основе этого анализа наиболее рациональной АСР.

Контрольные вопросы

1 Перечислить виды АСР по принципу регулирования.
2 Пояснить сущность принципов регулирования по отклонению, по возмущению, по скорости отклонения величины, по комбинированному 
принципу.
3 Назовите достоинства и недостатки всех перечисленных систем регулирования.
4 Дайте определение переходному процессу. Поясните как он возникает. И зачем необходим?
5 Какие виды искусственных возмущений ви знаете?
6 Перечислите и охарактеризуйте формы переходных процессов.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1985. [стр. 8 - 12]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1974. [стр. 6 - 8]

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 4 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 4

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

1 Системы стабилизации, программные и следящие
а) Системы стабилизации.
б) Программные системы.
в) Следящие системы.
2 Разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы
а) Разомкнутые системы.
б) Замкнутые системы.
в) Комбинированные системы.

1 Системы стабилизации, программные и следящие

В зависимости от требований, предъявляемых к поведению регулируемой величины во времени, АСР подразделяются на 
системы стабилизации, программные и следящие.Системы автоматической стабилизации применяются для поддержания постоянного 
значения регулируемой величины в некоторых пределах с заданной точностью. Такие системы широко используются для стабилизации 
температур, расходов, давлений и т.п. в технологических объектах. Примером может служить система автоматического поддержания 
расхода воды, подаваемой в какой-либо объект (рис. 1.6).В системе, изображенной на рис. 1.6 вода поступает по трубопроводу в 
объект управления О. Чувствительным элементом системы ЧЭ является диафрагма, установленная на трубопроводе. Перепад давлений 
на диафрагме передается на вход дифференциального манометра ДМ с индуктивным датчиком. Датчик подключен на вход регулирующего 
прибора Р, который управляет с помощью исполнительного механизма ИМ регулирующим органом РО (задвижка, кран и т.п.). При 
заданном значении расхода воды регулирующий прибор сбалансирован и исполнительный механизм неподвижен. При отклонении расхода 
от заданного значения регулирующий прибор включает исполнительный механизм, переставляющий регулирующий орган в ту или другую 
сторону до тех пор, пока расход воды не станет равным заданному. Задание устанавливается вручную задатчиком Зд. В данном 
примере возмущающим воздействием на систему является давление воды в трубопроводе, непрерывно изменяющееся на практике.

Системы программного регулирования применяются для автоматического изменения заданного значения регулируемой величины по 
определенной, заранее известной программе. На примере рис. 1.6 можно сказать, что если положение задатчика изменять 
автоматически по какому-либо закону (программе), то система осуществляет программное управление.

Следящие системы характеризуются тем, что заданное значение регулируемой величины меняется в зависимости от какой-либо 
другой величины, изменяющейся произвольно во времени. Например, если необходимо в цементную мельницу разомкнутого цикла 
подавать добавку пропорционально основному компоненту (клинкеру), то применяется следящая система, блок-схема которой 
приводится на рис. 1.7.Основной компонент (клинкер) и добавка поступают из бункеров 2 и 3 на тарельчатые питатели 4, на 
которых устанавливаются расходы материалов с помощью ножей тарельчатых питателей 6. Далее материалы подаются на весы 5 и в 
мельницу 1. На весах компоненты взвешиваются. Датчики весов Д1, Д2 включаются на входы регулирующих приборов Р1 и Р2 управляющих 
с помощью исполнительных механизмов ИМ1 и ИМ2 расходами компонентов. Если бы в системе отсутствовала связь а, то система превратилась 
бы в две независимые системы стабилизации. Наличие связи а делает систему стабилизации расхода добавки зависимой от положения датчика 
расхода основного компонента.При изменении задания задатчиком Зд1 по расходу основного компонента устанавливается новое значение 
расхода добавки, пропорциональное расходу основного компонента.Следящие системы применяются в различных областях техники, где требуется 
воспроизведение одним устройством перемещения другого устройства без механической связи между ними.

2 Разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы

По принципу управления в зависимости от видов используемой управляющим устройством информации различают разомкнутые, замкнутые и 
комбинированные системы.

В разомкнутых системах выходная величина объекта не измеряется, т.е. нет контроля за состоянием объекта, а входными воздействиями 
являются только внешние воздействия. Разомкнутыми такие системы называются потому, что в них отсутствует обратная связь между выходом 
объекта и его входом через управляющее устройство. Примером автоматической системы с разомкнутой цепью воздействия является система 
регулирования по возмущению, или, как ее еще называют, система автоматической компенсации (рис.1.3). Разомкнутые системы используются 
лишь в случаях, когда не требуется высокая точность управления.

В автоматических системах регулирования с замкнутой цепью воздействия на вход регулятора подается регулируемая величина и задание. 
Регулятор стремится ликвидировать все отклонения регулируемой величины от заданного значения независимо от причин, вызвавших эти отклонения,
включая любые возмущения, помехи и изменения параметров объекта. Системы такого типа представляют собой замкнутый контур, образованный 
объектом и регулятором. При этом регулятор осуществляет связь выхода объекта с его входом. Замкнутые системы потому называются также системами 
с обратной связью или системами управления по отклонению (рис. 1.1). Они обеспечивают достаточно высокую точность управления и представляют 
собой основной тип АСР.

Комбинированная система объединяет воедино замкнутую систему управления по отклонению и разомкнутую систему управления по возмущению. Такие 
системы обеспечивают лучшее качество управления, ибо в них наиболее полно используется информация как об объекте, так и о возмущающих 
факторах (рис. 1.4).

Контрольные вопросы

1 Для чего применяются и как действуют системы автоматической стабилизации?
2 Для чего применяются и как действуют системы програмного регулирования?
3 Для чего применяются и как действуют следящие системы?
4 Чем отличаются одна от одной системы: стабилизации, програмного регулирования следящие?
5 Чем отличаются одна от одной системы: разомкнутые, замкнутые и комбинированные? Их достоинства и недостатки.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1985. [стр. 12 - 15]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1974. [стр. 22 - 24]
        

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 5 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 5

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

3 Системы непрерывного и дискретного действия
а) Система непрерывного действия.
б) Система дискретного действия.
в) Импульсные системы регулирования.
г) Релейные системы регулирования
4 Линейные и нелинейные системы
5 Стационарные и нестационарные системы

3 Системы непрерывного и дискретного действия

В зависимости от характера воздействия на регулирующий орган системы АСР подразделяются на системы непрерывного и дискретного 
действия.

Система непрерывного действия состоит из звеньев, выходная величина которых изменяется плавно при плавном изменении входной 
величины. Т.е. между величинами на входе и выходе всех элементов этой системы существует непрерывная связь. Примерами могут 
служить изображенные на рис. 1.6 и 1.7 системы стабилизации и следящие системы.

Система дискретного действия содержит хотя бы одно звено дискретного действия, выходная величина которого изменяется дискретно, 
т.е. скачкообразно, даже при плавном изменении входной величины. Дискретные АСР делятся на релейные и импульсные.

Импульсные системы регулирования вырабатывают регулирующее воздействие в виде последовательных импульсов, амплитуда, длительность 
или частота повторения которых зависят от значения регулируемой величины в отдельные моменты времени. Такие системы применяются 
при значительной величине транспортного запаздывания объекта.
На рис. 1.8, а изображено отклонение регулируемой величины у от заданного значения y0; на рис. 1.8, б - характеристика регулирующего 
органа, воздействующего на объект регулирования для приведения регулируемой величины к заданному значению.

Релейные системы регулирования имеют в качестве одного из основных звеньев реле, поэтому непрерывное изменение регулируемой величины 
вызывает прерывистое (релейное) действие регулирующего воздействия. Работа релейного элемента характеризуется тем, что при достижении 
регулируемой величиной порогового значения его входная величина скачкообразно возрастает.
Примером релейного элемента является электромагнитное реле, сердечник которого притягивается только при достижении током катушки 
определенного значения. При этом замыкаются контакты реле в коммутирующей цепи.
Примером релейной системы может служить также система управления работой бытового холодильника.
В зависимости от числа возможных положений регулирующего органа релейные системы бывают двух- и трехпозиционными. Двухпозиционные 
системы имеют два возможных положения регулирующего органа "Открыто - Закрыто" или "Включено - Выключено". В трехпозиционных системах к этим 
положениям прибавляется еще и третье, обычно промежуточное положение.
На рис. 1.9 приводятся характеристики трехпозиционной автоматической системы регулирования. Разность y01 - y02 представляет собой 
"зону нечувствительности" ?. Регулирующий орган в данном случае имеет три положения - "Вперед", "Назад" и "Стоп". В зависимости от выбранного 
типа регулирующего органа эти положения будут самыми разнообразными (например, "вправо", "влево", "середина" и т.п.).
Релейные системы конструктивно наиболее просты и обладают большим быстродействием, однако они обеспечивают меньшую точность регулирования по 
сравнению с импульсными и непрерывными системами.

4 Линейные и нелинейные системы

В зависимости от вида дифференциальных уравнений, описывающих поведение систем, они делятся на линейные и нелинейные.
Линейными называются системы, которые описываются линейными дифференциальными уравнениями. В противном случае система является нелинейной.
Для линейных систем справедлив принцип суперпозиции. Он заключается в том, что реакция системы на сумму любых входных возмущений равна сумме 
реакций системы на каждое из этих возмущений поданных на систему порознь. Принцип суперпозиции позволяет определить реакцию системы на любое 
произвольное воздействие через реакцию системы на элементарное типовое воздействие в виде скачка.
Если в структурную схему системы включен один или несколько элементов, имеющих нелинейные статические характеристики, система оказывается 
нелинейной.Если не ограничивать диапазон изменения входных возмущений, то все реальные АСР оказываются нелинейными. Трудность исследования 
нелинейных систем заставляет упрощать их описание, приводя к линейным уравнениям и ограничиваясь при этом некоторыми областями, режимами, 
зонами рабочих диапазонов 
действия систем. Этот метод называется линеаризацией нелинейных систем.

5 Стационарные и нестационарные системы

По поведению параметров системы во времени различают стационарные и нестационарные системы.
Стационарной называется система, если в уравнении системы
y = a1x1 + a2x2 + ... +anxn
все коэффициенты постоянны и не изменяются во времени. Если хотя бы один из коэффициентов уравнения меняется с течением времени, 
система будет нестационарной. Реакция стационарной системы на одно и то же возмущение не зависит от момента приложения этого возмущения.
Примером нестационарной системы является система управления ракетой, масса которой изменяется с течением времени вследствие 
расхода топлива.

Контрольные вопросы

1 Как изменяет свое положение регулирующий орган (РО), если система регулирования непрерывного действия?
2 Как изменяет свое положение РО, если система регулирования импульсная?
3 Как изменяет свое положение РО, если система регулирования релейная?
4 В каких случаях применяется та или другая системы? Приведите примеры этих систем.
5 Пояснить принцип суперпозиций.
6 Какая система называется стационарною?

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1985. [стр. 15 - 16, 18 - 19]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; 
Стройиздат, 1974. [стр. 23 - 27, 36 - 37]

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 6 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 6

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

6 Одномерные и многомерные системы
7 Однокаскадные и многокаскадные автоматические системы

6 Одномерные и многомерные системы

В зависимости от числа регулируемых величин системы подразделяются на одномерные и многомерные.
Одномерной автоматической системой регулирования называется система с одной регулируемой величиной, например изображенная 
на рис. 1.6.
Многомерной системой называется система с несколькими регулируемыми величинами.
Например, к многомерным относится сырьевая мельница, в которой регулируются вязкость и тонкость помола шлама.
Система несвязанного регулирования - это система, в которой регуляторы не связаны один с другим и взаимодействуют только через 
общий для них объект регулирования.
Система связанного регулирования - это система, в которой между регуляторами различных регулируемых величин существуют взаимные 
связи помимо общей для них связи через объект регулирования
Кроме взаимной связи между отдельными регуляторами, имеет значение наличие или отсутствие связи между регулируемыми величинами. 
Поэтому многомерные системы несвязанного регулирования подразделяются еще на две подгруппы: автономные (независимые) (рис. 1.10 а) 
и зависимые системы (рис. 1.10 б).Автономные системы - это системы, в которых изменение одной из регулируемых величин в процессе 
регулирования не влечет за собой изменения остальных регулируемых величин.
Зависимые системы - это системы, в которых изменение одной из регулируемых величин приводит к изменению остальных.
На рис. 1.10 б приведена структурная схема зависимой многомерной АСР несвязанного регулирования. Из рисунка видно, что регуляторы 
не связаны между собой непосредственно, но система тем не менее зависимая, т.к. изменение величины x1 обязательно повлечет за собой 
(через объект) изменение величины y2, и наоборот.
Структурную схему многосвязной зависимой системы можно представить в виде нескольких систем регулирования с перекрестными связями 
между ними.Перекрестная связь - это канал передачи воздействия из одной системы в другую.
На рис. 1.10 в представлена структурная схема простейшей зависимой многомерной АСР связанного регулирования. Из приведенной схемы 
видно, что регуляторы имеют связь между собой как через объект регулирования, так и помимо него.
В настоящее время системы многосвязного регулирования широко используются при регулировании технологических процессов. Такие системы 
обеспечивают более высокое качество регулирования.

7 Однокаскадные и многокаскадные автоматические системы

По принципу построения структурной схемы автоматические системы регулирования подразделяются на однокаскадные и многокаскадные.
Для простых объектов регулирования применяют обычно однокаскадные системы, например представленные на рис. 1.6 и 1.12. При регулировании 
объектов, обладающих значительным запаздыванием, используют двухкаскадные системы.
Регулирование объекта при большом транспортном запаздывании приводит либо к низкому качеству работы системы регулирования, либо вообще 
не представляется возможным. В этом случае находят такой промежуточный параметр, который содержит в себе информацию о состоянии регулируемой 
величины, обладающей значительно меньшим запаздыванием по сравнению с выходной величиной. Контур "промежуточный параметр - регулятор - 
регулирующий орган" представляет собой первый каскад системы (рис. 1.11). Регулятор первого каскада Р1 по величине z воздействует на 
регулирующую величину х, стабилизируя в определенной мере режим объекта, уменьшая колебания выходной величины у. Регулятор второго каскада 
Р2 по величине у воздействует на задатчик регулятора первого каскада, корректируя его работу и окончательно компенсируя изменения выходной 
величины.Двухкаскадные системы регулирования позволяют достаточно точно управлять работой агрегатов, обладающих запаздыванием, достигающим 
десятка минут. В ряде случаев двухкаскадные системы регулирования не могут быть осуществлены из-за отсутствия датчика, измеряющего выходную 
величину объекта (например, тонкость помола шлама, цемента, качество обжига клинкера и др.). В этом случае в объекте регулируются только 
промежуточные (режимные) величины. Такие системы регулирования являются системами стабилизации режима работы агрегатов.

Контрольные вопросы

1 Дать определение одномерным и многомерным системам регулирования.
2 Дать определение системам связанного и несвязанного регулирования.
3 Дать определение автономным и зависимым системам регулирования.
4 В каких случаях применяются многокаскадные системы регулирования? Приведите примеры этих систем.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1985. [стр. 17 - 18, 22 - 23]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1974. [стр. 35 - 36, 35

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 7 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 7

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

8 Системы статического и астатического регулирования
а) Система статического регулирования.
б) Система астатического регулирования.

8 Системы статического и астатического регулирования

По виду зависимости между регулируемой величиной и регулирующей величиной в объекте различают статическое и астатическое регулирование.
Астатическим называется такое регулирование, при котором в установившемся режиме отклонение регулируемой величины от заданного значения 
стремится к нулю при любых значениях возмущающих воздействий.
Астатическая система регулирования управляет регулирующим органом до тех пор, пока регулируемая величина не достигнет заданного значения. 
Регулирующий орган при одном и том же значении регулируемой величины может занимать любое положение. Другая особенность астатической системы 
регулирования заключается в том, что при изменении регулируемой величины скорость регулирующего воздействия зависит от величины 
рассогласования. Например, серводвигатель системы будет вращаться со скоростью, пропорциональной отклонению регулируемой величины от 
заданного значения, до тех пор, пока такое отклонение не станет равным нулю. По мере того как уменьшается величина отклонения, уменьшается 
и скорость вращения серводвигателя.
На рис. 1.12 приведен пример астатической системы регулирования. Уровень жидкости в бассейне, из которого жидкость откачивается насосом 1, 
поддерживается астатической системой регулирования. При изменении уровня жидкости вследствие возмущений в системе поплавок 2 переместится, 
изменится сигнал датчика Д пропорционально сигналу рассогласования. Датчик Д подключен к регулирующему прибору Р, который управляет с помощью 
серводвигателя исполнительного механизма ИМ регулирующим органом 3. Уровень жидкости постепенно приближается к заданному значению и даже 
может перейти его.
В этом случае возникнет сигнал рассогласования обратного знака, и исполнительный механизм начнет перемещать регулирующий орган в обратную 
сторону. В результате такого действия достигается заданный уровень.
На рис. 1.12, б показаны кривые переходного процесса регулирования с помощью астатического регулятора при различных скоростях регулирования v. 
Все три кривые соответствуют одинаковым параметрам объекта и возмущениям. Из графиков видно, что при уменьшении скорости регулирования от v1 
до v2 степень затухания возрастает, а время регулирования уменьшается. При этом несколько увеличивается максимальное отклонение регулируемой 
величины, но в целом при v2 система обладает более высокими динамическими качествами. Дальнейшее уменьшение скорости регулирования до v3 
приводит к апериодическому процессу. Чрезмерное снижение скорости регулирования может привести к недопустимому максимальному отклонению 
регулируемой величины и к затягиванию переходного процесса. Астатическая система достаточно точно поддерживает регулируемую величину, процесс 
регулирования протекает сравнительно медленно.
Астатические системы применяются для управления объектами с большим самовыравниванием, с незначительным запаздыванием и с малыми по величине 
возмущениями.

Статическим (пропорциональным) называется такое регулирование, при котором в установившемся режиме имеется определенная зависимость между 
величиной отклонения регулируемой величины от заданного значения и величиной возмущающего воздействия.
Статическая система регулирования перемещает регулирующий орган пропорционально отклонению регулируемой величины от задания. Чем больше 
отклоняется регулируемая величина от заданного значения, тем больше перемещается регулирующий орган. Каждому значению регулируемой величины 
соответствует вполне определенное положение регулирующего органа.
Особенностью статической системы регулирования является остающееся всегда некоторое отклонение от заданного значения, называемое статической 
ошибкой или статизмом системы. Под статической ошибкой системы понимается отношение отклонения регулируемой величины от заданного значения ?у 
к заданной величине у0:s = ?у/у0
Примером статической системы регулирования может служить система регулирования уровня жидкости в емкости (рис. 1.13). Блок-схема 
пропорциональной системы отличается от блок-схемы, приведенной на рис. 1.12, введением жесткой обратной связи (линия с). Такая связь выхода 
системы с ее входом, стремящаяся скомпенсировать отклонение регулируемой величины, является отрицательной жесткой обратной связью.
При наличии возмущений в системе (изменение количества жидкости, откачиваемой насосом, изменения давления в трубопроводе, питающем бак) уровень 
жидкости в баке начнет изменяться. Датчик, передавая на регулирующий прибор сигнал об изменении уровня, выводит регулирующий прибор из равновесия, 
и исполнительный механизм начинает перемещать регулирующий орган, изменяя подачу воды. Одновременно с этим жесткая обратная связь будет 
воздействовать на регулирующий прибор и сбалансирует его раньше, чем регулируемая величина вернется к заданному значению. Разность между 
установившимся и заданным значениями регулируемой величины зависит от коэффициента обратной связи системы; она определяет ее статическую точность.
На рис. 1.13, б приведены кривые переходного процесса регулирования при различных передаточных коэффициентах. Эти кривые показывают, что с 
увеличением передаточного коэффициента системы kl>k2>k3 (или уменьшением коэффициента обратной связи) статическая ошибка системы s уменьшается: 
s1<s3, однако одновременно снижается степень затухания процесса и возрастает время регулирования. При уменьшении коэффициента обратной связи 
до нуля статическая система регулирования переходит в астатическую.
Статические системы регулирования применяются для управления объектами при низком самовыравнивании (или без него) и при наличии запаздывания в 
объекте.По скорости регулирования статические системы имеют определенные преимущества перед астатическими. В начале процесса регулирования они 
проявляет себя лучше астатических, так как быстрее производят действия. Астатические системы начинают действовать более медленно, но зато он 
доводят рассогласование до минимума, тогда как при статическом регулировании некоторая величина рассогласования остается.

Контрольные вопросы

1 Дать определение астатическому регулированию.
2 Дать определение статическому регулированию.
3 Чем отличается астатическая система регулирования от статической.
4 Достоинства и недостатки астатической и статической систем регулирования.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1985. [стр. 19 - 22]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1974. [стр. 27 - 31]

скачать лекцию

ЛЕКЦИЯ № 8 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЛЕКЦИЯ № 8

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

9 Адаптивные системы регулирования
а) Основные определения и классификация.
б) Адаптивные, или самоприспосабливающиеся, системы.
в) Самонастраивающиеся экстремальные системы.
г) Самонастраивающиеся системы с самонастройкой параметров.

9 Адаптивные системы регулирования

Основные определения и классификация. Неадаптивные, или обыкновенные, системы способны сохранять в течение всего периода действия постоянную 
настройку. Перенастройка неадаптивной системы выполняется вручную.

Адаптивные, или самоприспосабливающиеся, системы обладают способностью автоматически приспосабливаться к изменению характеристик объекта 
управления и внешних условий, воздействующих на технологический процесс. Необходимое качество управления при этом обеспечивается путем 
изменения структуры и параметров настройки самой системы. Примером такого объекта может служить самолет, характеристики которого изменяются 
вследствие изменения массы из-за уменьшения запаса горючего, аэродинамических сил при изменении скорости и высоты полета.
На рис. 1.14 дана блок-схема адаптивной АСР, которая включает в себя объект регулирования О и управляющее устройство УУ; оно, в свою очередь, 
состоит из двух частей: УУо - основного управляющего устройства и УУа - управляющего устройства адаптации. Основное управляющее устройство 
вместе с объектом управления является обычной неадаптивной автоматической системой. Управляющее устройство адаптации управляет УУо, изменяя 
его параметры настройки и структуру в соответствии с изменениями свойств объекта и внешних возмущений.
Для этого УУа измеряет поступающие на объект возмущающие воздействия z, а также регулирующую (x) и регулируемую (у) величины. Эти значения 
входят в критерий качества управления ?(x, у, z), исходя из которого устройство УУа определяет отклонение критерия качества ? от заданного 
или от экстремального значения и в соответствии с ним воздействует на УУо так, чтобы свести к нулю это отклонение.
Адаптивные системы подразделяются на два класса - самонастраивающихся и самоорганизующихся систем. В самонастраивающихся системах адаптация 
осуществляется изменением значений параметров настройки основного управляющего устройства УУо, а в самоорганизующихся изменением структуры УУо.
Самонастраивающиеся системы подразделяются на системы со стабилизацией качества управления, или беспоисковые, задачей которых является 
поддержание критерия качества управления на определенном значении или в определенном диапазоне, и на системы с оптимизацией качества управления, 
в которых обеспечивается поиск и поддержание оптимального значения критерия качества.
Ниже представлена классификация адаптивных систем управления.

Самонастраивающиеся экстремальные системы. В самонастраивающихся экстремальных системах поддерживается оптимальное значение критерия качества 
управления. Программа действия такой системы не задается заранее, а выбирается самой системой в процессе работы, когда изменяются внешние 
условия функционирования объекта. В этом случае система ведет автоматический поиск оптимального при данном состоянии объекта значения 
регулируемой величины, т.е. фактически оптимальной программы регулирования.
Функциональная схема такой системы показана на рис. 1.15. В экстремальной системе имеются два замкнутых контура: один состоит из основного 
управляющего устройства УУо; другой включает устройства оценки регулирующего (УОх), возмущающего (УОz) и выходного (УОу) значений регулируемых 
величин, а также вычислительное устройство ВУ и исполнительное устройство ИУ, которое обеспечивают самонастройку системы, т.е. автоматический 
поиск экстремальной точки.При включении в работу ВУ определяет направление движения в сторону экстремума. Для этого исполнительное устройство 
включается вначале в одном направлении, затем - в другом, и устанавливается нужное направление движения. Затем осуществляется движение в 
найденном направлении до тех пор, пока величина не начнет снова изменяться после прохождения максимума или минимума. Тогда вычислительное 
устройство изменяет направление движения исполнительного устройства, 
чтобы вернуться в точку экстремума.В установившемся режиме исполнительное устройство (обычно двигатель) периодически реверсируется и таким 
образом контролируется местоположение максимума (или минимума характеристики). Примером такой системы является реализация задачи минимизации 
расхода топлива для двигателей самолетов при полете на большое расстояние. Здесь минимум находится в зависимости от расхода топлива на единицу 
пути от скорости полета, причем положение этого минимума зависит от массы самолета, высоты полета, ветра и др.

Самонастраивающиеся системы с самонастройкой параметров. В системах с самонастройкой параметров автоматически изменяются те или иные параметры 
системы регулирования (коэффициенты усиления, обратные связи, постоянные времени и т.п.) при изменениях возмущающих воздействий, свойств объекта 
или характеристик отдельных элементов системы. В состав таких систем входит вычислительное устройство, определяющее отклонение того или иного 
показателя работы системы от его оптимального значения, и настраивающее устройство, воздействующее на настройку параметров системы. Блок-схема 
системы с самонастройкой параметров приведена на рис. 1.16.
Основной контур управления реализован на управляющем устройстве УУо обычным образом. Дополнительный контур самонастройки включает вычислительное 
(ВУ) и настраивающее (НУ) устройства. Возмущающие воздействия z, поступающие на объект, и регулируемые величины у фиксируются ВУ. Настраивающее 
устройство воздействует затем на настройку параметров основного управляющего устройства, а не на программу его работы.

Контрольные вопросы

1 Какие системы называют адаптивными?
2 В чем разница между неадаптивными и адаптивными АСР?
3 Какие бывают адаптивные системы?
4 Пояснить, что собой представляет самонастраивающаяся экстремальная система?
5 Пояснить, что собой представляет самонастраивающаяся система с самонастройкой параметров.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1985. [стр. 23 - 26]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1974. [стр. 37]
скачать лекцию

        
ЛЕКЦИЯ № 9 КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ
        
 
ЛЕКЦИЯ № 9

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

План

9 Адаптивные системы регулирования
д) Самонастраивающиеся оптимальные системы
е) Самоорганизующиеся системы.
10 Сводная классификация систем регулирования.

Самонастраивающиеся оптимальные системы. Самонастраивающиеся оптимальные системы автоматически поддерживают оптимальный режим работы объекта, 
обеспечивая, например, его максимальную производительность, минимальный расход топлива, минимальную длительность переходного режима и т.п.
Функциональная схема системы приведена на рис. 1.17. Система использует модель работы объекта Мо. Имея модель и величину внешних воздействий, 
определяют оптимальную настройку системы. Расчет выполняется вычислительным устройством (ВУ) контура самонастройки. В простейшем варианте 
модель заранее известна и неизменна, а причиной самонастройки являются изменившиеся внешние условия. Настраивающее устройство (НУ) 
устанавливает параметры работы основного управляющего устройства системы.

Самоорганизующиеся системы. Самоорганизующиеся системы изменяют не параметры настройки, а структурную схему основного управляющего устройства 
УУо. Поэтому самоорганизующиеся системы относятся к системам с переменной структурой.
Осуществляя автоматический поиск в соответствии с заданным критерием работы, система, самостоятельно используя вычислительные и логические 
устройства, выбирает из ряда заранее подготовленных структур наилучшую, оптимально отвечающую, заданным условиям работы.
Функциональная схема системы изображена на рис. 1.18. Значения параметров х, у и z вводятся в управляющую вычислительную машину УВМ, в 
состав которой входит логическое устройство, осуществляющее оценку и сравнение характеристик структур основного управляющего устройства. 
УВМ производит выбор и переключение структур с запоминанием в специальном устройстве оптимальной структуры для того или иного конкретного 
случая. Возможность изменения структуры расширяет диапазон использования данных систем. Примером их являются системы управления роботами.
Наиболее сложна самообучающаяся система, способная к обучению или самообучению; она реализует идею самоусовершенствования, как закона управления, 
так и критерия качества. В этих системах в ходе эксплуатации качество управления со временем повышается.
Одним из классов самообучающихся систем являются системы распознавания образов, нашедшие применение в диагностирующих автоматах, включая 
техническую диагностику, диагностику болезней и т.п. Самоорганизующиеся системы используются для регулирования сложных объектов с принципиально 
неизвестными свойствами. При этом необходимо самообучающееся управляющее устройство, основанное на принципе распознавания образов (ситуаций) 
при оценке состояния такого объекта.

10 Сводная классификация систем регулирования.

Многообразие классификации систем автоматического регулирования объясняется разнообразными областями и условиями их применения. В табл. 1.1 
приведена сводная классификация систем регулирования.


По поведению регулируемой величины	Система:
- автоматической стабилизации
- программного регулирования
- следящая
- экстремального регулирования
По характеру воздействия на регулирующий орган	Система:
- непрерывного регулирования
- импульсная
- релейного регулирования
По характеру действия	Система:
- статическая (П - регулятор)
- астатическая (И - регулятор)
- изодромная (ПИ - регулятор)
- с предварением (ПИД - регулятор)
По функциональному назначению	АСР температуры, давления, расхода, уровня и т.д.
По виду энергии, используемой для регулирования	Системы:
- электрические
- пневматические
- гидравлические
- механические
По принципу построения структурной схемы	Системы:
- Однокаскадные
- Многокаскадные
По числу одновременно регулируемых величин	Системы:
- Одномерная
- Многомерная
По виду характеристики	Системы:
- Линейная
- Нелинейная
По роду регулируемой величины	- АСР электрических величин (ток, частота, напряжение)
- АСР технологических величин (температура, давление, расход)
- АСР механических величин (скорость, момент)
По характеру связи между регулирующими приборами нескольких регулируемых величин	Системы:
- несвязанного регулирования
- связанного регулирования
По характеру связи между регулируемыми величинами	Системы:
- автономная (независимая)
- зависимая
По поведению параметров системы во времени	Системы:
- стационарные
- нестационарные
По способности приспосабливаться к изменению характеристик объекта	Системы:
- неадаптивные (обыкновенные)
- адаптивные (самоприспосабливающиеся)

Контрольные вопросы

1 Пояснить, что собой представляет самонастраивающаяся оптимальная система?
2 Пояснить, что собой представляет самоорганизующаяся система.

Литература

1 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1985. [стр. 27 - 28]
2 Гинзбург И.Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1974. [стр. 38 - 39]
скачать лекцию