3-mavzu. Avtomatik boshqarish tizimlarning sxemalari reja

3-MAVZU. AVTOMATIK BOSHQARISH TIZIMLARNING SXEMALARI
REJA:
1.1.Funksional sxema
1.2. Strukturaviy sxema (model)
1.3.Prinsipial sxema
1.1.Funksional sxema
Bu sxema tizimning qanday elementdan tashkil topganini bildiradi. Unda har bir elementga mos ravishda shu elementning nomi yoki u bajaradigan funksiyasining nomi keltiriladi.
Oddiy avtomatik boshqarish tizimlarining funksional sxemasiga misol qilib, kirish va chiqish kattaligi bitta bo‘lgan bir o‘lchamli tizimni keltiramiz (1.5-rasm).


1.5-rasm. Bir o‘lchamli oddiy ABT funksional sxemasi.
bu yerda x(t) – kirish signali; y(t) – chiqish (rostlanuvchi yoki boshqariluvchi) kattalik; x_б(t) – boshqariluvchi kattalikning berilgan qiymati; ∆x=x_б(t)–y_тб(t) – boshqariluvchi kattalikning berilgan qiymatdan chetlashishi yoki og‘ishi; F(t) – qo‘zg‘atuvchi signal yoki ta’sir; y_тб(t) – asosiy teskari bog‘lanish signali; y₀(t) – maxalliy teskari bog‘lanish signali; x_p – boshqaruvchi, rostlovchi kattalik yoki signal.
1 – topshiriq beruvchi element. Boshqarish maqsadiga muvofiq keladigan boshqarish signallarini tashkil etish uchun mo‘ljallangan.
2, 2' – taqqoslovchi yoki solishtiruvchi element. Bunda bir necha signal mutloq (absolyut) qiymati bo‘yicha solishtiriladi.
3, 4 – kuchaytiruvchi va o‘zgartiruvchi element. Bu boshqarish maqsadiga muvofiq signallarni kuchaytirish va o‘zgartirish uchun mo‘ljallangan.
5 – ijro etuvchi element. Bu boshqarish maqsadiga muvofiq boshqaruv obyektiga ta’sir etuvchi signalni tashkil etish uchun mo‘ljallangan.
6 – boshqarish obyekti. Bu boshqarish maqsadiga muvofiq, o‘z holatini o‘zgartirishi kerak bo‘lgan har qanday fizik tabiatli jarayonlar, qurilmalar va xokazolar bo‘lishi mumkin.
7 – mahalliy teskari bog‘langan element yoki korrektlovchi qurilma. Bu tizimning dinamik xususiyatini yaxshilash uchun ishlatiladi.
8 – asosiy teskari bog‘lanish elementi yoki axborot datchiklari deyiladi. Bu tizimda bo‘layotgan jarayonlar to‘g‘risida teskari bog‘lanish zanjiri orqali ma’lumot olish uchun mo‘ljallangan (1.6-rasm).
1.6-rasm. Bir o‘lchamli oddiy ABT soddalashtirilgan funksional sxemasi.


1.2. Strukturaviy sxema (model)
Bu sxema tizimning matematik modelini bildiradi. Bunda har bir elementga mos ravishda algebraik, differensial, integral tenglamasi yoki qandaydir uzatish funksiyasi keltiriladi (1.7-rasm).

1.7-rasm. Strukturaviy sxema.

1.3.Prinsipial sxema
Bu sxema funksional sxemani kengaytirilgan ko‘rinishi bo‘lib, bunda har bir elementni kengaytirib ko‘rsatiladi.
Tizimning ishlash prinsipi quyidagicha:
Eng ko‘p tarqalgan avtomatik sistemalardan biri – mustaqil qo‘zg‘atishli doimiy tok dvigatelining aylanish tezligini stabillash sistemasidir. Uning ishlash maqsadi – valga «yuklanish» berilganda dvigatelning berilgan tezligini ushlab turishdan iborat. O‘xshash tipdagi sistemalar, masalan, metal kesish dastgohlarida foydalaniladi va bunda metalning kesish chuqurligiga bog‘liq bo‘lgan holda berilgan aylanish tezligini ushlab turish lozim. 1.5–rasmda bunday sistemalarni amalga oshirishning soddalashgan sxemasi keltirilgan.

1.6-rasm. Doimiy tok dvigatelining aylanish tezligini stabillash sistemasining prinsipial sxemasi

Bu yerda quyidagi belgilashlar kiritilgan:
U_тоp – sistemaga berilgan ta’sirning topshiriq qiymati (berilgan kuchlanish);
ОК – kirish va chiqish elektr zanjirlarini moslashtirish uchun operatsion kuchaytirgich;
 - berilgan kuchlanish va taxogenerator kuchlanishlari o‘rtasidagi farq;
QK – kichik quvvatli ( signalni yuqori kuchlanish (dvigatel yakoridagi kuchlanish) ga o‘zgartirib berish uchun quvvat kuchaytirgichi;
D – elektr dvigatel; I – elektr dvigatel zanjiridagi tok;
R, L – yakor danjiridagi qarshilik va induktivlik;
Uya – elektr dvigatel yakori cho‘lg‘amidagi kuchlanish;
U_kuz – qo‘zg‘atuvchi kuchlanish;
TG - taxogenerator (elektr kuchlanishli kichik quvvatli generator), dvigatel aylanish tezligini datchigi sifatida foydalaniladi;
UTG – taxogenerator kuchlanishi;
М_yu – yuklanish momenti.
Ushbu sistemada manfiy teskari bog‘lanish tashkil qilingan va u quyidagicha:
.
Agar М_ю oshsa, U_TГ pasayib (tushib) ketadi va U_ya oshib ketib, dvigatelda kuchlanish oshib ketganda dvigatel aylanishlarini «ushlab turish» imkonini beradi. Agar М_yu kamayib ketsa, dvigatelning aylanish tezligini juda ko‘p miqdorda oshirish imkonini bera olmaydigan teskari jarayon yuz beradi.
Ushbu sinf misolini tavchiflashda dinamik sistemalarni tavsiflash uchun foydalaniladigan o‘zgaruvchilar: kirish - U_тоp, chiqish – U_TG, g‘alayon – М_yu, xolat - I, U_ya, parametrlar - L, R кiritilgan.