Classification des systèmes de contrôle selon l'algorithme de fonctionnement
La valeur de la variable contrôlée et la nature de son évolution, comme nous l'avons déjà vu, dépendent d'un certain nombre de facteurs : influence du milieu, du temps, influence perturbatrice, etc. ces facteurs.
Tout système automatique est déterminé par la nature de son algorithme de fonctionnement (la loi de reproduction), la nature de son algorithme de contrôle et la présence (absence) de capacité d'auto-adaptation. Ces caractères sont à la base de la classification des systèmes automatiques.
De par la nature de l'algorithme de fonctionnement, les systèmes automatiques sont divisés en stabilisation, suivi et logiciel.
V systèmes stabilisateurs valeur réglable y pour toute perturbation F (f) agissant sur le système, le régulateur est maintenu constant et égal à la valeur donnée yo dans les tolérances y = yo + Δy,
où Δy - écart de la valeur contrôlée en fonction de l'amplitude de la perturbation F (t) agissant sur le système.
Les actions de réglage x (t) dans de tels systèmes sont des valeurs constantes et prédéterminées : x (t) = const.
Des systèmes de stabilisation automatique peuvent être mis en œuvre sur le principe de la régulation astatique et statique. Pour plus de détails voir ici : Régulation astatique et statique.
Systèmes de poursuite OUI Les systèmes d'automatisme comprennent des systèmes dans lesquels la reproduction d'une valeur d'entrée variant selon une loi arbitraire est effectuée en sortie du système avec une erreur acceptable.
La loi de reproduction pour un système de suivi peut s'écrire sous la forme suivante : y = x ou y = kx,
où x est une quantité d'entrée arbitraire qui dépend du temps ou d'autres paramètres et qui est généralement inconnue à l'avance, k est un facteur d'échelle.
Dans les systèmes d'asservissement, on utilise une terminologie différente de la terminologie utilisée dans les systèmes de contrôle : au lieu de « régulation », on dit « suivi », « fin de processus » — « élaboration », « valeur d'entrée » — « valeur pilote » , «valeur de sortie» — «valeur subordonnée».
En figue. 1a montre un exemple de schéma fonctionnel d'un système d'asservissement.
Riz. 1. Schéma fonctionnel (a) et schéma (b) des modifications du déplacement angulaire de l'entrée et de la sortie du système d'asservissement : 3 - élément d'entraînement, D - capteur de désalignement, P - contrôleur, O - objet, MT - mesure et élément de conversion.
L'élément principal du système de suivi est le capteur d'écart D, qui détermine l'écart (erreur) entre les valeurs esclave et maître. La valeur esclave y est mesurée par l'élément de conversion de mesure du MF et amenée au niveau de la valeur pilote x.
Le capteur d'écart D fixe la valeur de l'écart entre la valeur maître x provenant de l'élément maître 3 et la valeur esclave y et envoie un signal au contrôleur P, qui génère une action régulatrice Z(t) sur l'objet. Le régulateur cherche à réduire à zéro l'inadéquation qui en résulte. Un écart de la valeur esclave par rapport à la valeur de consigne du maître s'ensuit.
En figue. 1, b montre un schéma approximatif de l'évolution des valeurs maître x et esclave y du système de suivi.
Les systèmes automatiques qui fabriquent la variable contrôlée y selon une certaine loi prédéterminée sont appelés systèmes de contrôle logiciel.
La loi de reproduction d'un système logiciel peut être exprimée par l'équation
y = x (T),
où x (T) est une fonction temporelle fixe (préconnue) que le système doit reproduire.
Dans de tels systèmes, il est nécessaire d'avoir un dispositif spécial - un détecteur pour changer la valeur du réglage x (t) selon une certaine loi requise.
De par la nature de l'algorithme de contrôle, les systèmes automatiques sont divisés en systèmes automatiques à boucle d'action ouverte (boucle de contrôle ouverte) et systèmes automatiques à boucle d'action fermée (boucle de contrôle fermée).
Les systèmes auto-adaptatifs sont divisés en systèmes auto-adaptatifs ou auto-ajustables et systèmes non auto-ajustables. Il convient de noter que les systèmes auto-adaptatifs représentent un nouveau type de système et que tous les concepts de ce type de système ne sont pas entièrement formés. Par conséquent, dans différents manuels, ils portent des noms différents,
Toutes les usines de fabrication doivent fonctionner de manière optimale en termes de consommation d'énergie, de productivité et de qualité de l'opération de fabrication.
Lors de l'automatisation de telles usines, il est nécessaire de disposer de dispositifs spéciaux qui pourraient fournir une régulation automatique de l'usine de production pour fonctionner de manière optimale. Ces dispositifs spéciaux sont appelés systèmes de réglage automatique ou systèmes de contrôle auto-réglables.
Ces systèmes adaptent automatiquement l'unité de production aux conditions de fonctionnement changeantes, c'est-à-dire à l'évolution des caractéristiques de l'objet géré (évolution des perturbations), et le faire fonctionner dans un mode optimal ; par conséquent, les systèmes de réglage automatique sont souvent appelés systèmes de contrôle optimaux ou extrêmes.
L'utilisation de tels systèmes permet d'augmenter la productivité de l'usine, d'améliorer la qualité des produits, de réduire les coûts de main-d'œuvre par unité de production, etc. À l'avenir, de nombreuses installations automatisées auront des systèmes de configuration automatique.