인큐베이터 챔버의 예에서 자동 조절기가 어떻게 작동하고 작동하는지
기술 장치의 작동을 자동으로 제어하는 가장 단순하고 가장 일반적인 형태는 자동 제어로, 이는 주어진 매개변수를 일정하게 유지하는 방법(예: 샤프트 회전 속도, 매체 온도, 증기 압력) 또는 다음을 보장하는 방법입니다. 특정 법률에 따라 변경됩니다. 적절한 사람의 행동을 통해 또는 자동으로, 즉 적절한 기술 장치인 자동 조절기의 도움을 받아 수행할 수 있습니다.
매개변수의 일정한 값을 유지하는 조정기를 자체라고 하고, 일정한 법칙에 따라 매개변수의 변화를 제공하는 컨트롤러를 소프트웨어라고 합니다.
1765년 러시아 기계공 I. I. Polzunov는 증기 보일러의 수위를 거의 일정하게 유지하는 산업용 자동 조절기를 발명했습니다. 1784년 영국의 기계공 J. Watt는 증기 엔진 샤프트의 일정한 회전 속도를 유지하는 자동 조속기를 발명했습니다.
규제 프로세스
라는 챔버에서 일정한 온도를 유지할 수 있는 방법을 고려하십시오. 온도 조절기인큐베이터 챔버가 그 예입니다.
부란기
온도 조절기는 다양한 산업 분야, 특히 식품 산업에서 널리 사용됩니다. 마지막으로 난방 라디에이터에 제공되는 특수 밸브의 도움으로 일정한 온도를 유지하는 경우 생활 공간은 겨울철 온도 조절기로 간주될 수도 있습니다. 비자동 실내 온도 제어가 어떻게 수행되는지 보여드리겠습니다.
20 ° C의 온도를 유지하는 것이 바람직하다고 가정합니다. 실내 온도계로 모니터링합니다. 더 높아지면 라디에이터 밸브가 약간 닫힙니다. 이것은 후자의 뜨거운 물의 흐름을 늦춥니다. 온도가 감소하므로 실내로의 에너지 흐름이 감소하여 공기 온도도 낮아집니다.
실내 온도가 20 ° C 미만이면 밸브가 열리고 라디에이터의 온수 흐름이 증가하여 실내 온도가 상승합니다.
이러한 조절을 통해 설정 값 주변의 공기 온도의 작은 변동이 관찰됩니다(고려된 예에서 약 20 ° C).
기계식 온도 조절기
이 예는 규제 프로세스에서 특정 작업을 수행해야 함을 보여줍니다.
- 조정 가능한 매개변수를 측정합니다.
- 그 값을 사전 설정 값과 비교하십시오 (이 경우 소위 제어 오류가 결정됩니다-실제 값과 사전 설정 값의 차이).
- 제어 오류의 값과 부호에 따라 프로세스에 영향을 미칩니다.
비자동 조절에서 이러한 작업은 작업자가 수행합니다.
자동 조정
규제는 인간의 개입 없이, 즉 기술적인 수단으로 이루어질 수 있습니다. 이 경우 자동 조절기를 사용하여 수행되는 자동 조절에 대해 이야기하고 있습니다. 어떤 부분으로 구성되어 있고 이 부분들이 서로 어떻게 상호 작용하는지 알아봅시다.
제어 매개변수의 실제 값 측정은 센서라는 측정 장치에 의해 수행됩니다(인큐베이터 예에서 — 온도 센서).
측정 결과는 물리적 신호(온도계 액체 기둥의 높이, 바이메탈 판의 변형, 센서 출력에서의 전압 또는 전류 값 등)의 형태로 센서에 의해 제공됩니다.
제어 매개변수의 실제 값과 주어진 값의 비교는 null 본문이라는 특수 비교기에 의해 이루어집니다. 이 경우 제어 매개변수의 실제 값과 지정된(즉, 필수) 값 간의 차이가 결정됩니다. 이 차이를 제어 오류라고 합니다. 긍정적일 수도 있고 부정적 일 수도 있습니다.
제어 오류의 값은 제어 대상의 상태를 제어하는 실행에 영향을 미치는 특정 물리적 신호로 변환됩니다. 집행 기관이 개체에 미치는 영향으로 인해 조정 오류의 징후에 따라 제어 매개 변수가 증가하거나 감소합니다.
따라서 자동 조절기의 주요 부분은 측정 요소(센서), 기준 요소(제로 요소) 및 실행 요소입니다.
제로요소가 제어변수의 측정값과 설정값을 비교하기 위해서는 파라미터의 설정값을 자동제어기에 입력해야 합니다. 이것은 소위 특수 장치의 도움으로 수행됩니다. 파라미터의 설정 값을 자동으로 조정하여 일정 수준의 물리적 신호로 변환하는 마스터.
이 경우 센서 출력의 물리적 신호와 설정 값이 동일한 특성을 갖는 것이 중요합니다. 이 경우에만 null 본문과 비교할 수 있습니다.
규정 오류에 해당하는 출력 신호의 전력은 원칙적으로 집행 기관의 운영을 제어하기에 충분하지 않습니다. 이와 관련하여 지정된 신호가 사전 증폭됩니다. 따라서 자동 조절기는 표시된 세 가지 주요 부품(센서, 제로 요소 및 액추에이터) 외에 설정 및 증폭기도 포함합니다.
자동 제어 시스템의 일반적인 블록 다이어그램
이 다이어그램에서 볼 수 있듯이 자동 제어 시스템이 닫힙니다. 제어 대상에서 제어 매개 변수 값에 대한 정보는 센서로 이동 한 다음 제로 본체로 이동 한 후 제어 오류에 해당하는 신호가 증폭기를 통해 집행 기관으로 전달되어 필요한 영향을 미칩니다. 제어 개체.
제어 개체에서 널 바디로의 신호 이동은 피드백 루프입니다. 피드백은 규제 프로세스의 전제 조건입니다. 이러한 폐쇄 루프는 외부 영향에도 영향을 받습니다.
첫째(그리고 이것이 가장 중요함), 규제 대상은 외부 영향에 노출되어 있습니다.상태 매개 변수를 변경하고 규제를 부과하는 것은 이러한 영향입니다.
둘째, 자동제어시스템의 회로에 대한 외부영향은 전체 시스템의 동작모드 분석을 바탕으로 결정되는 제어파라미터의 요구값의 설정값을 통해 제로바디에 입력되는 것으로, 이 자동 장치를 포함합니다. 이 분석은 인간 또는 제어 컴퓨터에 의해 수행됩니다.
자동 조절기의 예: