|
Sterowaniem nazywa się oddziaływanie na dany obiekt w sposób zmierzony, mający doprowadzić do spełnienia określonego celu. Sterowanie z zasady nie łączy się bezpośrednio z wydatkiem energii, lecz najczęściej jest wyrażone przez sygnał reprezentujący pewien strumień informacji. Natomiast efektem sterowania, mogą być zmiany znacznych strumieni energii. Obiekt, na który wywiera się oddziaływanie sterujące, nazywa się obiektem sterowanym.
Na przykład piec opalany gazem może stanowić obiekt sterowany, przy czym sterowanie polega na zmianach ustawienia zaworu w przewodzie doprowadzającym gaz. Sterowanie dopuszczalne mieści się oczywiście między całkowitym zamknięciem zaworu a jego pełnym otwarciem. Cel sterowania może polegać np. na ustaleniu określonej temperatury w piecu przez odpowiednie ustawienie zaworu. Ponadto na tak określony cel wpływa nie tylko oddziaływanie uznane przez nas za sterowanie – temperatura w piecu, zależy bowiem również od zawartości pieca, dopływu powietrza, ciśnienia gazu przed zaworem i wielu innych czynników.
Rozróżnia się sterowanie w układzie otwartym i zamkniętym.
Sterowanie w układzie zamkniętym charakteryzuje się sprzężeniem zwrotnym, które umożliwia porównanie sterowania z założonymi celami sterowania.
Sterowania w układzie otwartym nie zapewnia strukturalnie takiego porównania.
Sterowanie w układzie zamkniętym realizowane urządzenia automatyczne nosie nazwę regulacji automatycznej.
Czynniki o charakterze przypadkowym, niezamierzonym, niekontrolowanym, utrudniające sterowanie nazywa się zakłóceniami.Przedstawiając symbolicznie obiekt sterowania, na który oddziaływuje wielkość sterująca (sygnał sterujący) u, zakłócenie z. Cel sterowania określamy za pośrednictwem pewnej cechy wielkości wyjściowej – y, np. cel ten może oznaczać ustalenie określonej wartości wielkości y.
Rys. Symbol obiektu sterowanego i oznaczenia sygnałów
gdzie:
y – sygnał wyjściowy,
u – sygnał sterujący,
z – sygnał zakłócający.
Na poniższym rysunku, obok obiektu sterowania, przedstawiono urządzenie sterujące tj. człon w którym wytwarza się sygnał sterujący u reprezentujący sterowanie obiektu. Układ taki nazywa się układem otwartym sterowania.
Rys. Schemat blokowy struktury sterowania w układzie otwartym
gdzie:
y – wielkość regulowana,
x – wartość zadana wielkości regulowanej,
u – wielkość sterująca (regulująca),
z – zakłócenia.
Urządzenie sterujące nie otrzymuje tu żadnych informacji o właściwej wielkości regulowanej y, lecz co najwyżej pewne dane dotyczące pożądanego celu sterowania. Ponadto urządzenie sterujące może otrzymywać pewne informacje o zakłóceniach lub też o wielkościach pomocniczych, charakteryzujących pracę obiektu. Sterowanie w układzie otwartym ma sens wtedy, gdy na podstawie znajomości sygnału sterującego można dokładnie przewidzieć przebieg wielkości regulowanej. W najlepszym razie przewidywanie takie może być ułatwione, jeśli mamy dostęp do pomiaru zakłóceń lub wielkości pomocniczych x jak to zaznaczono na rysunku. Jeśli jednak pojawi się zakłócenie, którego wpływu nie znamy, to sterowanie w układzie otwartym będzie nieskuteczne.
|
|
Termowizja & Termografia
