Сабақтың тақырыбы: Кіріспе Сабақтың мақсаты: а Білімділік
Автоматика техникалық құралдары және автоматтық реттеу негіздері
жүктеу/скачать 2.08 Mb.
|
| Автоматика техникалық құралдары және автоматтық реттеу негіздері
Республикамыздың халық шаруашылығын дамытудың негізгі міндеттеріне өндірістік процестерді кешенді автоматтандыру қарқынын жан-жақты арттыру, әсіресе косалқы жұмыстарды механикаландыру және автоматтандыру, қол еңбегінің үлесін барынша азайту жатады. Осы міндеттерді шешуде автоматты басқару жүйесін өндіруге, адам денсаулығына зиянды әрі қауіпті жұмысты механикаландыруға, өнім сапасын жақсартуға әрі өзіндік құнын кемітуге мүмкіндік беретін микропроцессорлық техника мен өндірістік роботтарды кеңінен пайдаланудын үлкен маңызы бар. "Автоматтандыру" деп, адамды тікелей технологиялық процеске қатысудан босататын автоматтық кұрылғыларды пайдалануды және өндіруді айтады. Автоматтандырудың теориялық және ғылыми негізін автоматика құрайды.Автомат (грек тілінен аударғанда "өздігінен әрекет ететін") өндірістік процесті адамның қатысуынсыз тек оның бақылауымен жүзеге асыратын құрылғы (машина, аппарат, аспап, тетік). Қазіргі реттеуіштердің негізі болып саналатын автоматтық реттеуішті 1765 жылы И. И. Ползунов ойлап тапты. И. А. Вышеградский 1877 жылы автоматты реттеу теориясының негізін қалады. Автоматты реттеу теориясының бұдан ары дамуы А. М. Ляпуновтың, Н. Е. Жуковскийдің еңбектерінде көрініс тапты. Есептеу техникасының дамуы күрделі өндірістік процестерді автоматты басқару жүйесін құруға мүмкіндік берді. Кез келген өндірісте технологиялық процестер белгілі бір мәнде шектетілетін физикалық шамалармен сипатталады. Кез келген қондырғыда технологиялық процестің бірқалыпты жүруі белгілі бір ереженің, қызмет алгоритмінің орындалуына байланысты болады. Осы қызмет алгоритмін орындау үшін белгілі бір сыртқы команданы орындайтын қоңдырғыны басқару объектісі дейді. Технологиялық процесті жүргізу үшін басқару объектісіне әсер ететін тиімді ыкпалды басқару дейді. Егер бұл басқару адамның қатысуынсыз жүзеге асса, оны автоматты, ал адамның катысуымен болса қолмен басқару деп атайды. Жалпы технологиялық процестер орындалатын барлық өндіріс жабдықтары басқару объектілеріне жатады. Әр объектіде физикалық шаманың берілген мәнін тұрақтандырып, немесе оны берілген бағытта өзгертіп отыратын басқарғыш құрылғысы болады. Басқарғыш органы арқылы объектіге белгіленген қызмет алгоритмін орындауға мүмкіндік беретін арнайы әсерлер беріліп отырады. Технологиялық процесті берілген қызмет алгоритмі бойынша өткізу мақсатында объектіге сырттан берілетін арнайы нұсқаулар (ережелер) жиынтығын басқару алгоритмі дейді. Басқару объектісіне басқару алгоритміне сәйкес әсер ететін кез келген техникалық құрылғы автоматты басқару құрылғысы делінеді. Бір-бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару объектісінің жиынтығы автоматты басқару жүйесі (АБЖ) деп аталады. Жұмыс барысында автоматты басқару жүйесіне әртүрлі ішкі және сыртқы әсерлер ықпал жасайды. Автоматты жүйенің бір бөлігінен келесі бөлігіне технологиялық процестің бірқалыпты өтуін қамтамасыз ететін әрекеттің тізбекті желісін құрайтын әсерді ішкі әсер деп атайды. Оларды басқарушы әсер дейді. Ал сыртқы әсер екіге бөлінеді. Технологиялық процестің тиянақты өтуіне қажет әсер қызмет алгоритміне сәйкес жүйе кірісіне беріледі де, жоспарланған әсер деп аталады. Ал, жүйеге немесе басқару объектісіне сыртқы ортадан берілетін әсер жүйе жұмысында алдын ала еске алынбайды да, кездейсоқ сипатта болып, басқару процесін қиындатады. Сол себепті оны қоздырғыш әсер деп атайды. Технологиялық процестің дұрыс өтуіне сәйкес басқарылатын шаманың берілген уақыт аралығында ұстап отыруға керекті мәнін алдын ала берілген мән деп, ал фактілі, яғни процестің өлшенген мәнін нақты (қазіргі) деп атайды. Реттелетін шаманың алдын ала жоспарланған және нақты мәндерінің арасындағы айырмасын келісілмеген (айырымдық) шама дейді. Технологиялық жабдықтардың қай-қайсысы болмасын тұрақты (тағайындалған) режимде жұмыс істеуі керек. Бірақ нақты пайдалану жағдайында әртүрлі сыртқы қозулардың әсерінен тағайындалған режим ұдайы бұзылатындықтан, технологиялық процестің параметрлері өзгереді. Сол себепті өндірістік жабдықтарды (басқару объектісін) басқарып отыру қажет, яғни басқарылатын шама қоздырушы әсердің ықпалына қарамастан берілген ереже (программа) бойынша өзгеретіндей дәл есеппен басқарушы әсерді қалыптастыру керек. Автоматты басқару жүйесін басқару әдісі және қызмет белгісі бойынша жіктеуге болады. Басқару әдісіне қарай жүйелер: кәдімгі (өздігінен бапталмайтын) және адаптивті (өздігінен бапталатын) болып үлкен екі класқа жіктеледі. Кәдімгі жүйелер қарапайым категориясына жатады да, басқару процесінде өз құрылымын өзгертпейді. Олар — тұйықталмаған, тұйықталған және аралас басқару жүйелері болып қосалқы үш класқа ажыратылады. Ал тұйықталмаған АБЖ автоматты нық басқару жүйесіне (АНБЖ) және қозу бойынша басқару жүйесіне бөлінеді. Бірінші жүйеде Р реттеуіші (1.1, а-сурет) х(τ) шама мен z(τ) сыртқы қозу мәндерінен тәуелсіз нәтижеде БО басқару объектісіне әсер етеді. Қозу бойынша басқару жүйесінде (1.1, б-сурет) у(τ) басқарушы әсер, басқару объектісіне ықпал етуші z(τ) сыртқы қозу әсерінің мәніне байланысты туады. Ауытқу принципі бойынша жұмыс істейтін автоматты басқарудың тұйықталған жүйесін автоматты реттеу жүйесі (АРЖ) деп те атайды. Олардың ерекшелігіне сигнал өтуінің тұйық контурының, яғни СЭ салыстыру элементінің кірісіне х(τ) реттелетін шама мәні туралы мәлімет берілетін кері каналдың болуы жатады (1.1, в-сурет). Автоматты реттеу жүйесі реттелетін шаманы тұрақтандыру (тұрақтандыратын АРЖ), реттелетін шаманы белгілі (бағдарламалы АРЖ), не белгісіз (қадағалаушы АРЖ) бағдарламалар бойынша өзгерту секілді үш мәселені шешуге арналған. Тұрақтандырушы АРЖ-да реттелетін шаманың берілген мәні де тұрақты болады. Бағдарламалы АРЖ-да реттелетін шаманың мәні уақыт өтуімен алдын ала құрылған (белгілі) бағдарлама бойынша өзгереді. Қадағалауыш жүйеде реттелетін шаманың мәні уақыт барысында алдын ала ескерілмеген (белгісіз) бағдарлама бойынша өзгереді. 1.1-сурет Аралас жүйе (1.1, г-сурет) ауытқу және қозу бойынша басқару жүйелерінің артықшылықтарын бірдей қамтуы арқасында басқару дәлдігін едәуір арттырады. Бұл жүйеде есепке алынбаған қозу әсері ауытқу бойынша басқарумен өтеледі, не бәсеңдетіледі. Өздігінен бапталатын (адаптивті) жүйелерді мынадай үш қосалкы класқа бөлуге болады (1.1, д-сурет): экстремальды жүйелер, параметрлері өзі бапталатын және құрылымы өзі бапталатын жүйелер.
жүктеу/скачать 2.08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|