Классификация систем автоматического регулирования

Классификация систем автоматического регулирования (САР) приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Классификация систем автоматического регулирования

Краткая характеристика САР
1 По назначению алгоритма изменения задающего воздействия (или по виду выполняемых функций) Стабилизирующая Поддерживает регулируемый параметр на постоянном значении заданной точки. X=SP=const
Программная Изменяет регулируемую величину в соответствии с функцией задания во времени – программные задатчики. SP=F[SPprog(t)]
Следящая Задача состоит в том, чтобы изменения регулируемой вели чины следили за изменениями другого параметра. X=var
С управлением от ПЭВМ Изменяет регулируемую величину в зависимости от заранее неизвестной величины заданной точки. Значение задания регулятору формируется по интерфейсу. X=var
2 По количеству контуров регулирования Одноконтурные Содержащие один контур регулирования
Многоконтурные Содержащие несколько контуров регулирования (в т.ч. каскадные регуляторы, регуляторы ограничения)
3 По количеству регулируемых технологических параметров Однокомпонентные Системы с одной регулируемой величиной
Многокомпонентные несвязанные Системы с несколькими регулируемыми величинами. Регуляторы непосредственно не связаны и могут взаимо действовать только через общий для них обьект регулирования
Многокомпонентные связанные

Системы с несколькими регулируемыми величинами. Регуляторы различных параметров одного или нескольких обьектов связаны между собой:

  • Регуляторы со статической и/или динамической коррекцией параметра или заданной точки
  • Регуляторы соотношения нескольких параметров с постоянным или управляемым коэффициентом соотношения
  • Каскадные регуляторы
  • Регуляторы ограничения (с макс. или мин. ограничением)
4 По своему функциональному назначению Специализированные САР температуры, давления, расхода, уровня, обьема и др.
Универсальные С нормированными входными и выходными сигналами и пригодные для управления различными параметрами
5 По закону регулирования или логике работы контура регулирования Двухпозиционный См раздел Типы регуляторов и законы регулирования
Трехпозиционный
П, ПИ, ПИД-регулятор
ШИМ-регулятор
Адаптивные Самонастраивающиеся, автонастраивающиеся
Оптимальные Использующие оптимальный закон регулирования
6 По характеру используемых для управления сигналов (по роду действия) Непрерывные Аналоговые сигналы (ток, напряжение). Частный случай – выходной сигнал ШИМ регулятора (с дискретным выходом)
Дискретные Релейные, импульсные, цифровые. Выходные устройства – механическое реле, твердотельное реле, симистор, тиристор, транзисторный ключ, интерфейс
7 По характеру математических соотношений Линейные Для которых справедлив принцип суперпозиции (см. прим.1)
Нелинейные Для которых не справедлив принцип суперпозиции (см. прим.1)
8 По виду используемой для регулирования энергии Электрические В т.ч. электронные
Пневматические Мембранные, поршневые, лопастные
Гидравлические  
Механические  
Комбинированные Электропневматические, пневмо-, электромеханические
9 По принципу регулирования По рассогласованию См. прим.2
По отклонению См. прим.2
По возмущению См. прим.3
Комбинированные См. прим.4
10 По направлению действия Прямые Регуляторы прямого (нормального) действия
Обратные Регуляторы обратного (реверсивного) действия
11 По принципу действия Прямого действия Не используют внешнюю энергию, а используют энергию самого обьекта управления (регуляторы давления)
Непрямого действия Для работы требуется внешний источник энергии


Примечания к таблице 1:

  1. Принцип суперпозиции (наложения):
  2. Если на вход обьекта подается несколько входных воздействий (или возмущений) - см. рис. 1, то реакция обьекта на сумму входных воздействий равна сумме реакций обьекта на каждое воздействие в отдельности.
    Л (X1 + X2 + … + Xn) = Л (X1) + Л (X2) + … + Л (Xn) (1.1)

    Рисунок 1 - Пояснение принципа суперпозиции

  3. Подавляющее большинство систем построено по принципу обратной связи - регулирования по рассогласованию или регулирования по отклонению – см. рис.2:

    Рисунок 2 - Регулирование по рассогласованию а) и регулирование по отклонению б)
  4. Принцип регулирования по возмущению (принцип компенсации) – см. рис 3:

    Рисунок 3 - Регулирование по возмущению, где: К - усилитель с коэффициентом усиления К
  5. Комбинированный принцип регулирования по рассогласованию и возмущению – см. рис. 4:

    Рисунок 4 - Регулирование по рассогласованию и возмущению

Комбинированный принцип регулирования (см. рис. 1.6) сочетает в себе особенности принципов
регулирования по рассогласованию (отклонению) и возмущению. Этот способ достигает высокого качества
управления.
Ограничения применения комбинированного принципа регулирования:

  • не всегда можно измерить возмущающий фактор Z,
  • не всегда можно экспериментально определить степень воздействия,
  • не всегда можно составить математическую модель обьекта управления,
  • не всегда представляется возможным установить датчик (или очень дорого).
  • Пятница, 13 Март 2009