Об'єкт керування: відмінності між версіями

[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
відновлення назв малюнків
вікіфікація, доповнення
Рядок 1:
[[Файл:Обєкт керування.JPG|300px|right|]]
 
'''Об'є́кт керува́ння (регулювання)'''&nbsp;— [[технічний об'єкт|об'єкт]], що потребує спеціально організованих діянь для того, щоб забезпечити близькі до бажаних процеси та (або) значення (співвідношення значень) параметрів<ref>ДСТУ 3956-2000 Технічні засоби вимірювання та керування в промислових процесах. Частина 1. Основні поняття, терміни та визначення.</ref>.
'''Об'є́кт керува́ння (регулювання)'''&nbsp;— це окрема [[машина]], [[апарат]], [[пристрій]], [[технологічний процес]] або сукупність технічних засобів ([[машина|машин]], [[апарат]]ів, [[пристрій|пристроїв]]), які виконують [[технологічний процес]], але при цьому потребують спеціально організованих впливів ззовні для досягнення поставленої мети [[керування]].
 
В [[автоматизована система|автоматизованих системах]] під '''об'єктом керування''' розуміється умовно відокремлена частина системи, на яку впливає система керування для досягнення необхідного результату<ref>ДСТУ 2226-93 Автоматизовані системи. Терміни та визначення.</ref>.
Прикладами об'єктів керування можуть служити [[технологічний процес|технологічні процеси]]. Наприклад у [[гірництво|гірництві]]&nbsp;— флотаційний, гравітаційний процеси [[збагачення корисних копалин]], а також [[флотаційна машина|флотаційна]], [[відсаджувальна машина|відсаджувальна машини]], [[магнітний сепаратор|магнітні сепаратори]] тощо.
 
'''Об'є́ктєктом керува́ннякерування (регулювання)'''&nbsp;—може цебути окрема [[машина]], [[апарат]], [[пристрій]], [[технологічний процес]] або сукупність технічних засобів ([[машина|машин]], [[апарат]]ів, [[пристрій|пристроїв]]), які виконують [[технологічний процес]], але при цьому потребують спеціально організованих впливів ззовні для досягнення поставленої мети [[керування]].
 
Прикладами об'єктів керування можуть служити [[технологічний процес|технологічні процеси]]. Наприкладта технологічне обладнання, що використовуються у [[гірництво|гірництві]]&nbsp;— флотаційний, гравітаційний процеси [[збагачення корисних копалин]], а також [[флотаційна машина|флотаційна]], [[відсаджувальна машина|відсаджувальна машини]], [[магнітний сепаратор|магнітні сепаратори]] тощо.
 
== Базисні поняття ==
Рядок 14 ⟶ 18:
 
=== Характеристика ОК ===
Об’єктОб'єкт регулювання може мати декілька вихідних параметрів.
 
Наприклад, [[флотаційна машина]] у цілому і окремі субпроцеси флотації, як об'єкт регулювання, має такі вихідні параметри:
* зольність і вихід продуктів збагачення,
* рівень пульпи у ванні флотомашини,
Рядок 22 ⟶ 26:
 
=== Будова ОК ===
Для здійснення керування об’єктоб'єкт повинен мати орган керування, або регулювальний орган, змінюючи положення або стан робочого елемента якого, можна впливати на об’єктоб'єкт, тобто на вихідний параметр.
 
Кожний вихідний параметр керується, як правило, своїм локальним каналом (вхідним чинником) з допомогою відповідної САР. Наприклад, рівень пульпи у ванні флотаційної машини можна змінювати положенням шибера в камері розвантаження хвостів флотації або зміною об’ємногооб'ємного навантаження на машину.
 
Для пояснення будови і принципу дії автоматичних систем застосовують функціональні і структурні [[схема автоматизації|схеми автоматизації]].
 
== Класифікація об’єктівоб'єктів керування ==
 
[[ЗображенняФайл:Обєкт1.jpg|450px|right|]]
 
=== Залежно від числа регульованих величин ===
У залежності від числа регульованих величин, необхідних для ефективної роботи регульованих об’єктівоб'єктів, останні розділяються на об’єктиоб'єкти з однією і декількома регульованими величинами.
 
* '''Об'єкти з однією регульованою величиною''' мають одну вихідну Y_вих і декілька вхідних величин, з яких одна є регулюючим впливом Хр, а всі інші&nbsp;— [[Збурення (автоматизація)|збурюючими впливами]] Хв1,Хв2,...Хвп…Хвп. (рис. 1 а). Збурення, що діє на об’єктоб'єкт по тому ж каналу, що й регулюючий вплив, називається внутрішнім, або основним. Інші збурення називаються зовнішніми. У межах невеликих відхилень цих величин промислові об'єкти регулювання можуть розглядатися як лінійні системи. Тому відхилення регульованої величини Y_вих, викликане дією всіх вхідних величин, дорівнює сумі відхилень, викликаних дією кожного вхідного сигналу нарізно.
Для повного опису динамічних властивостей об'єкта з однією регульованою величиною необхідно знати стільки його диференціальних рівнянь (або характеристик, що замінюють їх), скільки вхідних величин він має.
* У разі '''регульованого об'єкта з декількома регульованими величинами''' (рис. 1 б, в) число регулюючих впливів, а отже, і кількість регулюючих органів, як правило, дорівнює числу регульованих величин.
 
У даному варіанті можливі два випадки:
** 1. Кожний канал керування (регулюючий орган) впливає тільки на одну регульовану величину (рис. 1 б). Тут об'єкт регулювання можна розбити на відповідне число незалежних один від одного локальних об'єктів. Тоді система регулювання об'єкта загалом складається з ряду окремих підсистем з однією регульованою величиною, які можуть працювати незалежно один від одного. Число таких підсистем повинно дорівнювати числу регульованих величин об’єктаоб'єкта. Реалізація системи керування таким об'єктом не викликає ускладнень.
** 2. Кожний канал керування, крім впливу на регульовану величину (за ним закріплену), певним чином впливає і на інші регульовані величини (рис. 1 в). У цьому випадку регульований об'єкт з декількома взаємопов'язаними регульованими вели¬чинами формально може бути представлений таким, що складається з декількох локальних об’єктівоб'єктів з однією регульованою величиною кожний, як і в першому випадку. Однак потрібно враховувати, що на кожний з цих локальних об’єктівоб'єктів впливають додаткові збурюючі впливи з боку інших локальних об'єктів. Тому настройка даних об’єктівоб'єктів іноді пов'язана з певними труднощами. У цих випадках існують способи реалізації принципу інваріантності локальних об'єктів, які забезпечують їх автономність.
 
=== За видом перехідної функції об’єктаоб'єкта регулювання ===
[[Файл:Обєкт2.JPG|lores.jpg|thumb|400px|]]
[[Файл:Обєкт3.JPG|lores.jpg|thumb|300px|Криві розгону статичних об'єктів і їх графічна обробка.]]
Рядок 49 ⟶ 53:
[[Файл:АФЧХ статичного і астатичного обєктів.JPG|lores.jpg|thumb|300px|]]
 
За видом перехідної функції об’єктаоб'єкта регулювання вони класифікуються на три категорії:
* стійкі,
* нестійкі,
* нейтральні.
 
Об’єктОб'єкт стійкий, якщо після закінчення дії зовнішнього імпульсного збурення (Х) він з плином часу повернеться до початкового стану (рис. 2 а). Стійкі об’єктиоб'єкти часто називають об'єктами, що володіють властивостями [[самовирівнювання]]. Тільки для даних об'єктів мають значення статичні характеристики, тому вони ще називаються&nbsp;— '''статичні об'єкти.'''
 
Нестійкі об’єктиоб'єкти характеризуються тим, що після припинення дії зовнішнього впливу вихідна величина (Y<sub>вих</sub>) продовжує змінюватися (рис. 2 б). Ці об’єктиоб'єкти не володіють властивостями самовирівнювання і вельми складні для автоматичного регулювання.
 
У нейтральних об'єктах або об'єктах, які частково володіють властивістю самовирівнювання, вихідна величина після зняття збурення набуває нового сталого значення (рис. 2 в). Ці об’єктиоб'єкти частіше називають '''астатичними'''.
 
Графічна обробка кривих розгону статичних і астатичних об'єктів дозволяє знайти сталі часу та коефіцієнти в рівнянні [[Передавальна функція|передавальної функції]].
Рядок 64 ⟶ 68:
Статичні і астатичні об'єкти мають принципово різні амплітудно-фазово-частотні характеристики (рис.). Годограф АФЧХ астатичного об'єкта з транспортним запізненням при w=0 рівний нескінченності, що негативно позначається на стійкості всієї системи регулювання, яка містить даний об'єкт.
 
=== За розподілом параметрів об'єктів у просторі ===
Характерною особливістю об'єктів регулювання є розподіл їх параметрів у просторі. Інколи він незначний, тоді можна припустити, що параметри об'єкта зосереджені в одній точці&nbsp;— це об'єкти із зосередженими параметрами. У протилежному випадку виділяють об'єкти із розподіленими параметрами. Для зосереджених об'єктів змінні, що описують поведінку об'єкта, змінюються тільки в часі. Для об'єкта з розподіленими параметрами&nbsp;— і у часі, і у просторі. Прикладом об’єктівоб'єктів з розподіленими параметрами може бути довга лінія електропередач, магістральні газо-, нафто- та продуктопроводи тощо.
 
== ЛітератураПримітки ==
{{reflist}}
 
== Джерела ==
* {{ОАГВ}}
* ''Іванов&nbsp;А.&nbsp;О.''&nbsp;Теорія автоматичного керування: Підручник.&nbsp;— Дніпропетровськ: Національний гірничий університет.&nbsp;— 2003.&nbsp;— 250&nbsp;с.
* ''Попович М. Г., Ковальчук О. В.'' Теорія автоматичного керування: Підручник.&nbsp;— К.: Либідь, 1997.&nbsp;— 544 с.&nbsp;— ISBN 5-325-00805-6
* [[Енциклопедія кібернетики]]. тт.&nbsp;1, 2.&nbsp;— К.: Головна редакція УРЕ, 1973.&nbsp;— 584&nbsp;с.