स्वयंचलित प्रणालीचे घटक

कोणत्याही स्वयंचलित प्रणालीमध्ये स्वतंत्र संरचनात्मक घटक असतात, एकमेकांशी जोडलेले असतात आणि विशिष्ट कार्ये करतात, ज्यांना सामान्यतः घटक किंवा ऑटोमेशनचे साधन म्हटले जाते... प्रणालीतील घटकांद्वारे केलेल्या कार्यात्मक कार्यांच्या दृष्टिकोनातून, ते समजण्यामध्ये विभागले जाऊ शकतात. , सेटिंग, तुलना, परिवर्तन, कार्यकारी आणि सुधारात्मक.

सेन्सर घटक किंवा प्राथमिक ट्रान्सड्यूसर (सेन्सर) तांत्रिक प्रक्रियांचे नियंत्रित प्रमाण मोजतात आणि त्यांचे एका भौतिक स्वरूपातून दुसर्‍यामध्ये रूपांतर करतात (उदाहरणार्थ, थर्मोइलेक्ट्रिक थर्मामीटर तापमानातील फरक थर्मोईएमएफमध्ये रूपांतरित करते).

ऑटोमेशनचे घटक (सेटिंग घटक) नियंत्रित व्हेरिएबल Xo चे आवश्यक मूल्य सेट करण्यासाठी सेवा देतात. त्याचे वास्तविक मूल्य या मूल्याशी जुळले पाहिजे. अॅक्ट्युएटर्सची उदाहरणे: यांत्रिक अॅक्ट्युएटर, इलेक्ट्रिकल अॅक्ट्युएटर जसे की व्हेरिएबल रेझिस्टन्स रेझिस्टर, व्हेरिएबल इंडक्टर्स आणि स्विचेस.

ऑटोमेशनसाठी तुलना करणारे नियंत्रित मूल्य X0 च्या प्रीसेट व्हॅल्यूची वास्तविक मूल्य X शी तुलना करतात. तुलनाकर्ता ΔX = Xo — X च्या आउटपुटवर प्राप्त झालेला त्रुटी सिग्नल एकतर अॅम्प्लिफायरद्वारे किंवा थेट ड्राइव्हवर प्रसारित केला जातो.

जेव्हा सिग्नल पॉवर पुढील वापरासाठी अपुरी असते तेव्हा ट्रान्सफॉर्मिंग घटक चुंबकीय, इलेक्ट्रॉनिक, सेमीकंडक्टर आणि इतर अॅम्प्लीफायर्समध्ये आवश्यक सिग्नल रूपांतरण आणि प्रवर्धन करतात.

कार्यकारी घटक नियंत्रण ऑब्जेक्टवर नियंत्रण क्रिया तयार करतात. ते नियंत्रित वस्तूला पुरवलेल्या किंवा काढून टाकलेल्या उर्जेचे प्रमाण बदलतात जेणेकरून नियंत्रित मूल्य दिलेल्या मूल्याशी संबंधित असेल.

सुधारात्मक घटक व्यवस्थापन प्रक्रियेची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी कार्य करतात.

स्वयंचलित सिस्टममधील मुख्य घटकांव्यतिरिक्त, उपकंपनी देखील आहेत, ज्यामध्ये स्विचिंग डिव्हाइसेस आणि संरक्षणात्मक घटक, प्रतिरोधक, कॅपेसिटर आणि सिग्नलिंग उपकरणे समाविष्ट आहेत.

सर्व काही ऑटोमेशन घटक त्यांच्या उद्देशाकडे दुर्लक्ष करून, त्यांच्याकडे वैशिष्ट्ये आणि पॅरामीटर्सचा एक विशिष्ट संच आहे जो त्यांची ऑपरेशनल आणि तांत्रिक वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात.

मुख्य वैशिष्ट्यांपैकी मुख्य हे घटकाचे स्थिर वैशिष्ट्य आहे... ते स्थिर मोडमधील इनपुट Хвх वर आउटपुट मूल्य Хвх चे अवलंबित्व दर्शवते, म्हणजे. Xout = f(Xin). इनपुट प्रमाणाच्या चिन्हाच्या प्रभावावर अवलंबून, अपरिवर्तनीय (जेव्हा आउटपुट प्रमाणाचे चिन्ह भिन्नतेच्या संपूर्ण श्रेणीमध्ये स्थिर राहते) आणि उलट करण्यायोग्य स्थिर वैशिष्ट्ये (जेव्हा इनपुट प्रमाणाच्या चिन्हात बदल झाल्यामुळे आउटपुट प्रमाणाचे चिन्ह) वेगळे केले जातात.

डायनॅमिक मोडमध्ये घटकाच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी डायनॅमिक वैशिष्ट्य वापरले जाते, म्हणजे. इनपुट मूल्यातील जलद बदलांसह. हे क्षणिक प्रतिसाद, हस्तांतरण कार्य, वारंवारता प्रतिसादाद्वारे सेट केले जाते. क्षणिक प्रतिसाद म्हणजे Xout या वेळेवर आउटपुट मूल्याचे अवलंबन τ: Xvx = f (τ) — इनपुट सिग्नल Xvx च्या जंप सारख्या बदलासह.

प्रेषण घटक घटकाच्या स्थिर वैशिष्ट्यांवरून निश्चित केला जाऊ शकतो. तीन प्रकारचे प्रसारण घटक आहेत: स्थिर, गतिशील (विभेदक) आणि सापेक्ष.

स्टॅटिक गेन Kst हे आउटपुट मूल्य Xout आणि इनपुट Xin चे गुणोत्तर आहे, म्हणजेच Kst = Xout/Xvx. ट्रान्सफर फॅक्टरला काहीवेळा रूपांतरण घटक म्हणतात. विशिष्ट स्ट्रक्चरल घटकांच्या संबंधात, स्टॅटिक ट्रान्समिशन रेशोला गेन (एम्प्लीफायर्समध्ये), रिडक्शन रेशो (गिअरबॉक्सेसमध्ये) असेही म्हणतात. परिवर्तन घटक (ट्रान्सफॉर्मरमध्ये) इ.

नॉन-रेखीय वैशिष्ट्य असलेल्या घटकांसाठी, डायनॅमिक (विभेदक) हस्तांतरण गुणांक Kd वापरला जातो, म्हणजे Kd = ΔХвх /ΔXvx.

सापेक्ष ट्रांसमिशन गुणांक मांजर ΔXout/Xout.n या घटकाच्या आउटपुट मूल्यातील सापेक्ष बदलाच्या गुणोत्तराच्या ΔXx/Xx.n या इनपुट प्रमाणाच्या सापेक्ष बदलाच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचे आहे.

मांजर = (ΔXout / Xout.n) /ΔXvx / Xvx.n,

जेथे Xvih.n आणि Xvx.n — आउटपुट आणि इनपुट प्रमाणांची नाममात्र मूल्ये. हे गुणांक एक आकारहीन मूल्य आहे आणि डिझाइन आणि ऑपरेशनच्या तत्त्वामध्ये भिन्न असलेल्या घटकांची तुलना करताना सोयीस्कर आहे.

संवेदनशीलता थ्रेशोल्ड - इनपुट प्रमाणाचे सर्वात लहान मूल्य ज्यावर आउटपुट प्रमाणामध्ये लक्षणीय बदल होतो.हे वंगण नसलेल्या संरचनेत घर्षण घटकांच्या उपस्थितीमुळे, सांध्यातील अंतर आणि बॅकलॅशमुळे होते.

स्वयंचलित बंद प्रणालीचे वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्य, जेथे विचलनाद्वारे नियंत्रणाचे तत्त्व वापरले जाते, ते अभिप्रायाची उपस्थिती आहे. इलेक्ट्रिक हीटिंग फर्नेससाठी तापमान नियंत्रण प्रणालीचे उदाहरण वापरून फीडबॅकचे तत्त्व पाहू. निर्दिष्ट मर्यादेत तापमान राखण्यासाठी, सुविधेत प्रवेश करणारी नियंत्रण क्रिया, म्हणजे. तपमानाचे मूल्य लक्षात घेऊन गरम घटकांना दिलेला व्होल्टेज तयार होतो.

प्राथमिक तापमान ट्रान्सड्यूसर वापरून, सिस्टमचे आउटपुट त्याच्या इनपुटशी जोडलेले आहे. अशा दुव्याला, म्हणजे, एक चॅनेल ज्याद्वारे माहिती नियंत्रण क्रियेच्या तुलनेत उलट दिशेने प्रसारित केली जाते, त्याला फीडबॅक लिंक म्हणतात.

अभिप्राय तो सकारात्मक आणि नकारात्मक, कठोर आणि लवचिक, मूलभूत आणि अतिरिक्त असू शकतो.

जेव्हा अभिप्राय आणि संदर्भित प्रभावाची चिन्हे जुळतात तेव्हा सकारात्मक अभिप्राय संबंध जोडला जातो. अन्यथा, अभिप्राय नकारात्मक म्हणतात.

लवचिक फीडबॅक सर्किट्स: a, b, c — भिन्नता, d आणि e — एकत्रीकरण
सर्वात सोपी स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीची योजना: 1 — कंट्रोल ऑब्जेक्ट, 2 — मुख्य फीडबॅक लिंक, 3 — तुलना घटक, 4 — अॅम्प्लीफायर, 5 — अॅक्ट्युएटर, 6 — फीडबॅक एलिमेंट, 7 — सुधारणा घटक.

जर प्रसारित क्रिया केवळ नियंत्रित पॅरामीटरच्या मूल्यावर अवलंबून असेल, म्हणजेच ते वेळेवर अवलंबून नसेल, तर असे कनेक्शन कठोर मानले जाते. हार्ड फीडबॅक स्थिर आणि क्षणिक दोन्ही स्थितींमध्ये कार्य करते.लवचिक लूपबॅक एका दुव्याचा संदर्भ देते जो केवळ क्षणिक मोडमध्ये कार्य करतो. लवचिक अभिप्राय कालांतराने नियंत्रित व्हेरिएबलमधील बदलाच्या पहिल्या किंवा दुसर्‍या डेरिव्हेटिव्हच्या इनपुटवर प्रसारित करून दर्शविला जातो. लवचिक फीडबॅकमध्ये, आउटपुट सिग्नल केवळ तेव्हाच अस्तित्वात असतो जेव्हा नियंत्रित व्हेरिएबल वेळेनुसार बदलते.

मूलभूत अभिप्राय नियंत्रण प्रणालीचे आउटपुट त्याच्या इनपुटशी जोडते, म्हणजेच ते नियंत्रित मूल्य मुख्यशी जोडते. उर्वरित पुनरावलोकने पूरक किंवा स्थानिक मानली जातात. अतिरिक्त फीडबॅक सिस्टममधील प्रत्येक लिंकच्या आउटपुटमधून प्रत्येक मागील दुव्याच्या इनपुटवर अॅक्शन सिग्नल प्रसारित करतो. ते वैयक्तिक घटकांचे गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी वापरले जातात.