Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Автомати́чне керува́ння (англ. automatic control) — виконання без безпосередньої участі людини певних впливів на об'єкт керування, необхідних і достатніх для одержання цілеспрямованого його функціонування із заданою точністю.
Сутність (функційна структура) автоматичного керування містить три групи дій (операцій):
- збирання інформації про мету керування, стан об'єкта керування та зовнішні впливи;
- формування керувальних впливів;
- реалізація керувальних впливів.
Застосування
Автоматичне керування знайшло застосування в багатьох технічних і біотехнічних системах для:
- виконання операцій, що не можуть бути здійснені людиною у зв'язку з необхідністю переробки великої кількості інформації в обмежений час;
- підвищення продуктивності праці;
- забезпечення необхідної якості і точності регулювання;
- звільнення людини від керування системами, що експлуатуються в умовах відносної недоступності чи небезпечних для здоров'я.
Автоматичне керування знайшло застосовування в найрізноманітніших галузях: у машинобудуванні, металургії, гірництві, хімічній, текстильній, харчовій промисловостях, поліграфії, на транспорті, в енергетиці, техніці зв'язку тощо. Автоматичне керування роботою доменних і сталеплавильних печей, електростанцій, цехів, заводів з виготовлення деталей машин та інших виробів суттєво підвищує продуктивність устаткування, інтенсифікує виробничі процеси, знижує собівартість готової продукції, а також поліпшує умови праці робітників.
Системи автоматичного керування
Мета будь-якого керування, у тому числі і автоматичного, тим чи іншим способом пов'язується із зміною в часі регульованої (керованої) величини — вихідної величини об'єкта керування. Для досягнення мети керування, з урахуванням особливостей керованих об'єктів різної природи і специфіки окремих класів систем, організовується вплив на виконавчі органи об'єкта — керувальний вплив. Він призначений також для компенсації ефекту від зовнішніх збурювальних впливів, що прагнуть порушити необхідну поведінку регульованої величини. Керувальний вплив виробляється пристроєм керування. Сукупність керувального пристрою і об'єкта керування, що взаємодіють між собою з використанням чутливих (вимірювальних) елементів та виконавчих елементів (органів) утворює автоматичну систему керування (систему автоматичного керування, САК).
Автоматичне керування здійснюється механічними, гідравлічними, пневматичними і електричними системами. Часто всі системи автоматичного керування об'єднуються в одній установці. В поєднанні з засобами обчислювальної техніки програмне керування дозволяє створювати високоорганізовані системи автоматичного керування, що автоматично вибирають найвигідніші режими роботи як окремих машин і механізмів, так і цілих . При централізованому автоматичному керуванні на невеликих відстанях застосовують дистанційне керування, а на значних — .
Види автоматичного керування
Види автоматичного керування в теорії керування класифікуються як за метою керування, так і за принципом формування керувальних впливів на об'єкт керування.
За метою керування розрізняють автоматичне керування: стабілізаційне, слідкувальне, програмне, координувальне, оптимальне, екстремальне, термінальне, протиаварійне, відновлювальне.
Щодо формування керувальних впливів, то робота усіх типів САК базується лише на двох принципах, а саме на:
- керуванні за збуренням;
- керуванні за відхиленням.
Керування за збуренням
Керування у цій системі здійснюється з урахуванням значення збурювальної величини. Величина збурення вимірюється і сигнал про її значення подається на вхід керувального пристрою. Керувальний пристрій аналізує значення сигналу збурення і виробляє керувальну дію на об'єкт керування. Такий принцип керування має назву принципу Понселе. Його ще інколи називають компенсаційним керуванням. Назва відображає той факт, що у цьому випадку в результаті керування компенсується вплив збурювальної величини.
Перевагою такого керування є швидкодія. Як тільки величина збурення почала змінюватися, пристрій керування одразу реагує на цю зміну. Таке керування не допускає зміни режиму роботи об'єкта.
Для цього принципу керування властиві певні недоліки. По-перше, збурювальних впливів на об'єкт може бути декілька, наприклад, зміна навантаження, температури середовища, рівня у резервуарі тощо. Для забезпечення надійного керування потрібно враховувати кожну з величин збурення і для кожної будувати своє коло регулювання. Це практично здійснити неможливо, адже на роботу будь-якого об'єкта може впливати безліч причин. По-друге, для здійсненням керування за збуренням необхідно повністю знати залежність реакції системи на збурювальну дію будь-якої величини й ввести цю залежність в алгоритм роботи регулятора. Тобто розробка регулятора передбачає попереднє вивчення поведінки системи при різних збуреннях, що не завжди можна здійснити з потрібним ступенем точності.
Керування за відхиленням
За цим принципом на виході системи вимірюється значення вихідної величини. Сигнал про це значення подається на пристрій керування. Пристрій керування виробляє керувальний сигнал, який залежить від різниці між сигналом задавача та вихідним сигналом (сигналом зворотного зв'язку). Такий принцип керування має назву принцип Ползунова — Ватта.
Тут керування здійснюється залежно від різниці між значеннями вихідної і задаючої величини. Воно здійснюється незалежно від причини, яка викликає це відхилення. Не важливо, скільки є збурювальних дій і яка з них викликала відхилення режиму роботи. Керування здійснюється тільки залежно від значення різниці величин і може враховувати будь-які впливи на систему. В цьому є перевага керування за відхиленням.
Недоліками керування за відхиленням є інерційність (відставання в часі регулювальної дії від зміни збурення) системи, яка веде до виникнення коливань та нестабільності поведінки системи. Це пояснюється тим, що за цим принципом пристрій керування починає діяти на об'єкт лише тоді, коли режим роботи об'єкта зміниться і коли з'явиться різниця між значеннями вихідної та задаючої величин.
Системи, в яких реалізовано принцип керування за відхиленням, прийнято називати замкнутими системами. У них існує зворотній зв'язок між виходом системи та пристроєм керування.
Комбінований принцип керування
САК, що працює за комбінованим принципом, є об'єднанням двох розглянутих систем керування. На пристрій керування подається сигнал про значення збурення і сигнал про значення вихідної величини. Для кожного сигналу існує свій контур регулювання.
Теорія автоматичного керування
Теорія автоматичного керування (ТАК) наукова дисципліна, яка вивчає принципи побудови систем автоматичного керування і закономірності процесів, що мають в них місце, котрі вона досліджує на динамічних моделях дійсних систем з врахуванням умов роботи, конкретного призначення й конструктивних особливостей об'єкту керування й автоматичних пристроїв, з метою створення роботоздатних й точних систем автоматичного керування.
Див. також
Примітки
- «Автоматичне керування» [ 24 липня 2015 у Wayback Machine.] в УРЕ
Джерела
- «Енциклопедія кібернетики», відповідальний ред. В. Глушков, 2 тт., 1973, рос. вид. 1974.
- Попович М. Г., Ковальчук О. В. Теорія автоматичного керування: Підручник. — К.: Либідь, 1997. — 544 с. —
- Фельдбаум А. И. Методы теории автоматического управления. — М.: Наука, 1971. — 744 с.
- Куропаткин П. В. Теория автоматического управления. — М.: Высшая школа, 1973. — 528 с.
Посилання
- Управління автоматичне // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
 | Це незавершена стаття з технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Avtomati chne keruva nnya angl automatic control vikonannya bez bezposerednoyi uchasti lyudini pevnih vpliviv na ob yekt keruvannya neobhidnih i dostatnih dlya oderzhannya cilespryamovanogo jogo funkcionuvannya iz zadanoyu tochnistyu Minimalne vtruchannya lyudini potribne v umovah avtomatichnogo keruvannya takimi skladnimi ob yektami yak elektrogeneruyuchi stanciyi Sutnist funkcijna struktura avtomatichnogo keruvannya mistit tri grup i dij ope ra cij zbirannya in for ma ciyi pro metu keruvannya stan ob yekta keruvannya ta zovnish ni vplivi for muvannya keruvalnih vpliviv realizaciya keruvalnih vpliviv ZastosuvannyaAvtomatichne keruvannya znajshlo zastosuvannya v bagatoh tehnichnih i biotehnichnih sistemah dlya vikonannya operacij sho ne mozhut buti zdijsneni lyudinoyu u zv yazku z neobhidnistyu pererobki velikoyi kilkosti informaciyi v obmezhenij chas pidvishennya produktivnosti praci zabezpechennya neobhidnoyi yakosti i tochnosti regulyuvannya zvilnennya lyudini vid keruvannya sistemami sho ekspluatuyutsya v umovah vidnosnoyi nedostupnosti chi nebezpechnih dlya zdorov ya Avtomatichne keruvannya znajshlo zastosovuvannya v najriznomanitnishih galuzyah u mashinobuduvanni metalurgiyi girnictvi himichnij tekstilnij harchovij promislovostyah poligrafiyi na transporti v energetici tehnici zv yazku tosho Avtomatichne keruvannya robotoyu domennih i staleplavilnih pechej elektrostancij cehiv zavodiv z vigotovlennya detalej mashin ta inshih virobiv suttyevo pidvishuye produktivnist ustatkuvannya intensifikuye virobnichi procesi znizhuye sobivartist gotovoyi produkciyi a takozh polipshuye umovi praci robitnikiv Sistemi avtomatichnogo keruvannyaDokladnishe Avtomatichna sistema keruvannya Meta bud yakogo keruvannya u tomu chisli i avtomatichnogo tim chi inshim sposobom pov yazuyetsya iz zminoyu v chasi regulovanoyi kerovanoyi velichini vihidnoyi velichini ob yekta keruvannya Dlya dosyagnennya meti keruvannya z urahuvannyam osoblivostej kerovanih ob yektiv riznoyi prirodi i specifiki okremih klasiv sistem organizovuyetsya vpliv na vikonavchi organi ob yekta keruvalnij vpliv Vin priznachenij takozh dlya kompensaciyi efektu vid zovnishnih zburyuvalnih vpliviv sho pragnut porushiti neobhidnu povedinku regulovanoyi velichini Keruvalnij vpliv viroblyayetsya pristroyem keruvannya Sukupnist keruvalnogo pristroyu i ob yekta keruvannya sho vzayemodiyut mizh soboyu z vikoristannyam chutlivih vimiryuvalnih elementiv ta vikonavchih elementiv organiv utvoryuye avtomatichnu sistemu keruvannya sistemu avtomatichnogo keruvannya SAK Avtomatichne keruvannya zdijsnyuyetsya mehanichnimi gidravlichnimi pnevmatichnimi i elektrichnimi sistemami Chasto vsi sistemi avtomatichnogo keruvannya ob yednuyutsya v odnij ustanovci V poyednanni z zasobami obchislyuvalnoyi tehniki programne keruvannya dozvolyaye stvoryuvati visokoorganizovani sistemi avtomatichnogo keruvannya sho avtomatichno vibirayut najvigidnishi rezhimi roboti yak okremih mashin i mehanizmiv tak i cilih Pri centralizovanomu avtomatichnomu keruvanni na nevelikih vidstanyah zastosovuyut distancijne keruvannya a na znachnih Vidi avtomatichnogo keruvannyaVi di avtomatichnogo keruvannya v teo riyi keruvannya klasi fikuyutsya yak za metoyu keruvannya tak i za principom formuvannya keruvalnih vpliviv na ob yekt keruvannya Za metoyu keruvannya rozriznyayut avtomatichne keruvannya stabilizacijne slidkuvalne programne koordinuvalne optimalne ekstremalne terminalne protiavarijne vidnovlyuvalne Funkcionalna shema SAK z keruvannyam za zburennyamFunkcionalna shema SAK z keruvannyam za vidhilennyamFunkcionalna shema SAK z kombinovanim principom keruvannyam Shodo formuvannya keruvalnih vpliviv to robota usih tipiv SAK bazuyetsya lishe na dvoh principah a same na keruvanni za zburennyam keruvanni za vidhilennyam Keruvannya za zburennyam Keruvannya u cij sistemi zdijsnyuyetsya z urahuvannyam znachennya zburyuvalnoyi velichini Velichina zburennya vimiryuyetsya i signal pro yiyi znachennya podayetsya na vhid keruvalnogo pristroyu Keruvalnij pristrij analizuye znachennya signalu zburennya i viroblyaye keruvalnu diyu na ob yekt keruvannya Takij princip keruvannya maye nazvu principu Ponsele Jogo she inkoli nazivayut kompensacijnim keruvannyam Nazva vidobrazhaye toj fakt sho u comu vipadku v rezultati keruvannya kompensuyetsya vpliv zburyuvalnoyi velichini Perevagoyu takogo keruvannya ye shvidkodiya Yak tilki velichina zburennya pochala zminyuvatisya pristrij keruvannya odrazu reaguye na cyu zminu Take keruvannya ne dopuskaye zmini rezhimu roboti ob yekta Dlya cogo principu keruvannya vlastivi pevni nedoliki Po pershe zburyuvalnih vpliviv na ob yekt mozhe buti dekilka napriklad zmina navantazhennya temperaturi seredovisha rivnya u rezervuari tosho Dlya zabezpechennya nadijnogo keruvannya potribno vrahovuvati kozhnu z velichin zburennya i dlya kozhnoyi buduvati svoye kolo regulyuvannya Ce praktichno zdijsniti nemozhlivo adzhe na robotu bud yakogo ob yekta mozhe vplivati bezlich prichin Po druge dlya zdijsnennyam keruvannya za zburennyam neobhidno povnistyu znati zalezhnist reakciyi sistemi na zburyuvalnu diyu bud yakoyi velichini j vvesti cyu zalezhnist v algoritm roboti regulyatora Tobto rozrobka regulyatora peredbachaye poperednye vivchennya povedinki sistemi pri riznih zburennyah sho ne zavzhdi mozhna zdijsniti z potribnim stupenem tochnosti Keruvannya za vidhilennyam Za cim principom na vihodi sistemi vimiryuyetsya znachennya vihidnoyi velichini Signal pro ce znachennya podayetsya na pristrij keruvannya Pristrij keruvannya viroblyaye keruvalnij signal yakij zalezhit vid riznici mizh signalom zadavacha ta vihidnim signalom signalom zvorotnogo zv yazku Takij princip keruvannya maye nazvu princip Polzunova Vatta Tut keruvannya zdijsnyuyetsya zalezhno vid riznici mizh znachennyami vihidnoyi i zadayuchoyi velichini Vono zdijsnyuyetsya nezalezhno vid prichini yaka viklikaye ce vidhilennya Ne vazhlivo skilki ye zburyuvalnih dij i yaka z nih viklikala vidhilennya rezhimu roboti Keruvannya zdijsnyuyetsya tilki zalezhno vid znachennya riznici velichin i mozhe vrahovuvati bud yaki vplivi na sistemu V comu ye perevaga keruvannya za vidhilennyam Nedolikami keruvannya za vidhilennyam ye inercijnist vidstavannya v chasi regulyuvalnoyi diyi vid zmini zburennya sistemi yaka vede do viniknennya kolivan ta nestabilnosti povedinki sistemi Ce poyasnyuyetsya tim sho za cim principom pristrij keruvannya pochinaye diyati na ob yekt lishe todi koli rezhim roboti ob yekta zminitsya i koli z yavitsya riznicya mizh znachennyami vihidnoyi ta zadayuchoyi velichin Sistemi v yakih realizovano princip keruvannya za vidhilennyam prijnyato nazivati zamknutimi sistemami U nih isnuye zvorotnij zv yazok mizh vihodom sistemi ta pristroyem keruvannya Kombinovanij princip keruvannya SAK sho pracyuye za kombinovanim principom ye ob yednannyam dvoh rozglyanutih sistem keruvannya Na pristrij keruvannya podayetsya signal pro znachennya zburennya i signal pro znachennya vihidnoyi velichini Dlya kozhnogo signalu isnuye svij kontur regulyuvannya Teoriya avtomatichnogo keruvannyaDokladnishe Teoriya avtomatichnogo keruvannya Teoriya avtomatichnogo keruvannya TAK naukova disciplina yaka vivchaye principi pobudovi sistem avtomatichnogo keruvannya i zakonomirnosti procesiv sho mayut v nih misce kotri vona doslidzhuye na dinamichnih modelyah dijsnih sistem z vrahuvannyam umov roboti konkretnogo priznachennya j konstruktivnih osoblivostej ob yektu keruvannya j avtomatichnih pristroyiv z metoyu stvorennya robotozdatnih j tochnih sistem avtomatichnogo keruvannya Div takozhAvtomati Avtomatizovana sistema keruvannya Avtomatichne keruvannya za dopomogoyu EOMPrimitki Avtomatichne keruvannya 24 lipnya 2015 u Wayback Machine v UREDzherela Enciklopediya kibernetiki vidpovidalnij red V Glushkov 2 tt 1973 ros vid 1974 Popovich M G Kovalchuk O V Teoriya avtomatichnogo keruvannya Pidruchnik K Libid 1997 544 s ISBN 5 325 00805 6 Feldbaum A I Metody teorii avtomaticheskogo upravleniya M Nauka 1971 744 s Kuropatkin P V Teoriya avtomaticheskogo upravleniya M Vysshaya shkola 1973 528 s PosilannyaUpravlinnya avtomatichne Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006 Ce nezavershena stattya z tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi