Автоматты басқару жүйесі

Негізгі ұғымдар мен түсініктемелер. Автоматты басқару жүйелерінің жіктелуі. Автоматты басқару жүйелерінің функционалдық схемасы.

Ғылым мен техниканың дамуы, технологиялық процестердің күрделенуі, шығарылатын өнімдерге қойылатын талаптардың жоғарылауы автоматты басқару жүйелерін құруда қазіргі таңға сай математикалық әдістерді пайдалануды қажет етеді.

Басқару жүйесін құру үшін маман ең алдымен басқарылатын объектінің математикалық моделін тұрғыза білуі керек. Ал бұл есепті экспериментті және аналитикалық жолдармен шешуге болады.

Кез-келген өндірісте технологиялық процестер белгілі-бір мәнде шектетілетін физикалық шамалармен сипатталады. Жабдықтардың жұмысы кезінде ол шамалар белгілі бір деңгейде тұрақтануы, не берілген программа бойынша өзгеріп отыруы тиіс. Кез-келген қондырғыда технологиялық процестің бірқалыпты жүруі белгілі бір ереженің, қызмет алгоритмініңорындалуына байланысты болады. Осы қызмет алгоритмін орындау үшін белгілі бір сыртқы команданы орындайтын қондырғыны, не машинаны басқару объектісідейді.

Технологиялық процесті жүргізу үшін басқару объектісіне әсер ететін тиімді ықпалды басқарудейді. Егер бұл басқару адамның қатысуынсыз жүзеге асса, оны автоматты, ал адамның қатысуымен болса қолмен басқарудеп атайды. Жалпы технологиялық процестер орындалатын барлық өндіріс жабдықтары басқару объектілеріне жатады. Алайда технологиялық процестің өзі де басқару объектісі бола алады. 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 алгоритмідейді.

Автоматты басқару жүйесі

Технологиялық процеспен немесе өндірістік объектімен басқару жүйесін құрастырғанда, жүйеге кіретін басқару объектісінің, басқарылатын құрылғының және басқа да элементтердің математикалық сипаттамасы болуы қажет. Осы жүйеге кіретін элементтерді автоматты басқару жүйелерінің (АБЖ) буындары деп атаймыз (1-сурет).

Басқару объектісінің тұрақтылығын өзгертетін кіріс айнымалыларды қобалжыту әсерлері деп аталады. Оларға жататын кіріс сигналы басқарушы сигнал u(t), яғни басқарудың мақсатына жету үшін қолданылады. Ары қарай үзбенің сыртқы әсерге реакциясын y(t) деп белгілеп, шығыс сигнал деп атаймыз.

Кіріс және шығыс сигналдарының арасындағы дифференциалдық және алгебралық байланыс теңдеулерінің жиынтығын жүйенің математикалық моделі деп атаймыз.

Кіріс және шығыс сигналдарының туындылары нолге тең болған жағдайда, алгебралық теңдеулер орнықталған жағдайды сипаттайды және статика теңдеулері деп аталады.

Дифференциалдық теңдеулер кіріс әсерлердің өзгерісі кезіндегі уақыт бойынша жүйенің жағдайын сипаттайды. Олар динамика теңдеулері деп аталады.

Динамикалық сипаттамаларды алу үшін аналитикалық және тәжіриебелік әдістер қолданылады. Аналитикалық әдістер физика, химия, электротехника және т.б. заңдарға негізделген.