PODSTAWY AUTOMATYKI WYK 1

dr inż. .. Zabłocki

Działy automatyki : kontrola i sygnalizacja ,blokada i zabezpieczenia, sterowanie sekwencyjne i sterowanie procesami ciągłymi. Rodzaje układów sterowania.

Układy dynamiczne jako przedmiot aut. 3 h

Analiza dynamiczna układów liniowych 7h

Układy regulacji 4

Analiza układów dynamicznych metodą zmiennych stanu 3

Układy nieliniowe. Właściwości i charakterystyki układów nieliniowych 2

Stabilność układów dynamicznych 2

Modelowanie analogowe i zasady modelowania 1

Układy przełączające. Sterowanie za pomocą układów logicznych 4

Sem V lab

Układy przekaźnikowe

elementy logiczne

układy logiczne kombinacyjne

płaszczyzna fazowa

Modelowanie analogowe

obiekty ...

Literatura

Teoria sterowania Pełczewski W. WNT, 1980

Pułaczewski J. Zasady automatyki WNT 1974

Szecka K.

Manitius A.

Raczyk W. Układy cyfrowe. Podstawy teoretyczne i metody syntezy. WNT 1982

Mazurek J., Vog H.,Żydowicz W. Podstawy automatyki PW 90, 92 Pomocnicza

Kaczorek T. Teoria sterowani i systemów WN 99 rozszerzający wiedze o przedmiocie ,dla inż.

PODSTAWOWE POJĘCIA AUTOMATYKI

AUTOMATYKA

• dziedzina naukowa zajmujących się podstawami teoretycznych

• dział techniki zajmującej się praktyczną realizującej urządzeń i systemów sterowania

Automatyka w znacz. Potocznym - dziedzina wiedzy lub techniki mająca na celi zastąpieni czynności człowieka lub ich ograniczenia

Dział automatyki

• analiza układów dynamicznych

• teoria sterowania , w szczególności teoria sterowani optymalnego stosuje się metody : Modelowania

symulacyjne (np. symulacja komputerowa

• teoria regulacji automatycznej - zajmuje się stabilnością i jakością regulacji

• sterowanie procesami złożeniowymi , automatyzacja procesów , automatyzacja kompleksowa

• telemechanika

pomiary automatyczne i przetwarzanie danych

Automatyzacja - wprowadzenie d o przemysłu i transportu automatycznych

• środków technicznych

• urządzeń

• systemów

działających na zasadzie samoregulacji i wykonujących określone czynności lub działania bez udziału człowieka lub przy ograniczonym w działaniu człowieka

Podstawą teoretyczną i techniczną automatyzacji jest automatyka

STEROWANIE - celowe oddziaływanie na określony obiekt (urządzienie lub proces) ,tak, aby osiągnąć pożądane zachowanie obiektu (urządzenia lub pożądane cechy procesu ).

SYGNAŁ - pzrebieg wielkości fizycznych , którego co najmniej jeden parametr zależy od przesyłanej informacji np. kształt , amplituda , częstotliwość , czy jest dyskretny itd.

Obiekt sterowania ( obiekt sterowany) - obiekt , który pzredmiotem sterowania.

Sterowanie jako proces - ponieważ oddziałuje na zjawiska zachodzące w obiekcie sterownia

Sterowanie odbywa się za pośrednictwem sygnałów :

sygnały wejściowe (wymuszające ) to wielkości z otoczenia sterowania odziaływujące na ten obiekt :

• wielkości sterujące (użyteczne ) zwane sterowniami

• wielkości zakłócające zwane zakłóceniami

Sygnał wyjściowe to wielkości wyjściowe obiektu sterownia oddziaływujące na otoczenie

(W ogólnym przypadku sygnały wejściowe i wyjściowe mogą być rozpatrywane jako wektory o wiele składowych np. . U(t) , Y(t) , Z(t), są przypadkami ,że do analizy określonego problemu zamiast sygnałów w postaci wektorów, rozpatruje się sygnał jednej zmiennej.)

Rys1 .Obiekt sterownia i obiektu

Duże litery - w postaci wektorów - oznaczenie

sygnał - małe litery -oznaczenie

z(t) - jednowymiarowy

Z(t) - wektor s o n - wymiarowy

Ze wzgledu na strukturę układu w którym odbywa się sterownie rozróżniamy :

Sterowani w układzie otwartym ----`' -------- zamkniętym tj. w układzie sprężeniu zwrotnym

Regulacja - to sterownie w układzie zamkniętym zawierające węzeł sumacyjny przy pomocy którego wprowadzamy ujemne sprzężenie zwrotne

REGULATOR - to układ sterowania działająca w układzie zamkniętym

REGULACJA AUTOAMTYCZA - to sterowanie samoczynne w układzie zamkniętym czyli samoczynne utrzymywanie wymaganych sygnałów wy ( warunków pracy urządzenia)

UCHYB REGULACJI - różnica między sygnałem zadanym a sygnałem wyjściowym.

Układ otwarty

sygn. We --> (zadany) -> układ sterujący -> sygnał sterujący -> obiekt regulacji <- sygnał zakłócający , obiekt regulacji -> sygn. Wy

Układ zamknięty ( ze sprzężeniem zwrotnym )

sygn. Zadany węzeł sumacyjny sygnał uchybu układ sterujący sygnał sterujący (nastawiający ) obiekt regulacji sygnał wyjściowy ujemne sprzężenie zwrotne dochodzący do węzła sumacyjnego (-)

u(PID)

Stan układu - najmniej liczny zbiór wielkości którego znajomość w chwili początkowej t₀ i znajomość wymuszeń w przedziale(t₀, t] pozwalają wyznaczyć stan i odpowiedź układu w dowolnej chwilit>t₀

Istnieją układy dla których znajomość stanu układu w chwili początkowej t₀ i znajomość wymuszeń u(t) dal t>t_o pozwala wyznaczyć stan i odpowiedź układu dla t> t_o .

STAN USTALONY - stan w którym nie występuje zmiany sygnałów we i wy , czyli sygnały te względem czasu są zerowe

Stan nieustalony - stan nierównowagi układu (stan nieustalony może mieć charakter przejściowy)

---