UKŁAD OTWARTY- sterowanie w strukturze otwartej charakteryzuje się przepływem sygnału od wejścia do wyjścia, a sygnał sterujący „u” określany jest przez urządzenie sterujące, które realizuje określony program sterowania
y(t)-sygnał wyjściowy
OB.-obiekt regulacji
u(t)-sygnał sterujący
z(t)-błąd, zakłócenie
UKŁAD ZAMKNIĘTY - sterowanie charakteryzuje się porównaniem sygnału wyjściowego z zadanym sygnałem. Porównanie to realizowane jest przez tzw. ujemne sprzężenie zwrotne. Praca układu polega na reagowaniu na zmianę sygnału wyjściowego (wywołane np. zakłóceniem „z”) poprzez wyznaczenie regulacji. Ten sygnał uchybu oddziałuje na urządzenie sterujące, czyli regulator, którego zadaniem jest wykształcenie sygnału sterującego obiektem regulacji w taki sposób, żeby sygnał uchybu dążył do zera.(u.z. z dodatnim lub ujemnym sprz. zwrotnym)
- węzeł sumujący – realizuje operacje sumy sygnałów wchodzących do węzła (sygnału regulowanego i sygnału sterującego). Różnica pomiędzy sygnałem sterującym a sygnałem regulowanym wyznacza sygnał błędu. Sygnał wypadkowy może być tylko jeden
- węzeł zaczepowy – pozwala na realizację funkcji obrania sygnału w celu przekazania go w inne miejsce układu regulacji. Pobranie sygnału nie zmienia wartości sygnału w torze głównym. e(t)=x(t)-y(t) i u(t)=k*e(t)
CZYM SIĘ RÓŻNI U.O. OD U.Z? Sterowanie w układzie zamkniętym (ręczne lub automatyczne) różni się od sterowania w układzie otwartym tym, że człowiek lub regulator otrzymują dodatkowo poprzez sprzężenie zwrotne informacje o stanie wielkości wyjściowej (lub o stanie obiektu). Informacja ta jest używana do korygowania nastaw wielkości wejściowej.
SKŁAD UKŁADU/ROLA ELEMENTÓW
Elementy:
blok podstawowy - we wnętrzu prostokąta podana matematyczna zależność między sygnałem wejściowym a wyjściowym; G=a/b
linia sygnałowa - łączy bloki na schemacie, wskazuje kierunek przepływu sygnału
węzeł informacyjny - obrazuje miejsce w układzie, z którego pobierana jest informacja
węzeł sumujący - algebraiczne sumowanie sygnału (- oznacza że sygnał jest odejmowany)
a) b) c) d)
Bloki:
połączenie szeregowe Gw = G1 • G2 • … • Gn
połączenie równoległe Gw = G1 + G2 + … + Gn
sprzężenie zwrotne (dodatnie sprzężenie -; ujemne +) $G_{w} = \frac{G_{1}}{\left( 1 \pm G_{1} \bullet G_{2} \right)}$
a) b) c)
UKŁ. SAMONASTAWIAJĄCY SIĘ I EKSTREMALNY
Do układów działających na zasadzie adaptacji zaliczamy: układy ekstremalne oraz układy samonastawiające się.
W układach ekstremalnych podtrzymuje się ekstremalną najmniejsza lub największą wartość wielkości regulowanej. Wartość ta jest wyszukiwana automatycznie.
W układach samonastawiających się parametry układu ustawiają się automatycznie w taki sposób, aby możliwe było osiągnięcie najlepszego wskaźnika jakości procesu regulacyjnego.
Rodzaje sterowania: przez regulację prędkości obrotowej, przez regulację dławieniową, przez regulację typu załącz/wyłącz
Sterowanie czasowe-przekazywanie sygnałów logicznych do urządzeń wykonawczych według harmonogramu czasowego
Sterowania dwupołożeniowe-np. wyłączanie/włączenie pomp poprzez maksymalny i minimalny poziom ścieków w zbiorniku.