T-MaR - 2009 - MĚŘENÍ - cvič.7 - regulaceUkázalo se, že mnohé mechanické, hydraulické, pneumatické, te-pelné a jiné systémy, jsou popsány formálně stejnými diferen-ciálními

© 2015 - Ing. Václav Rada, CSc.

20.z-1.tr

Teorie regulace 1

Teorie měření

a regulace

ZS – 2015/2016

Ústav technologie, mechanizace

a řízení staveb

T- MaR

© VR - ZS 2010/2011

Další hlavní téma předmětu

se dotýká obsáhlé oblasti

řízení systémů ………….…

…. jsou míněny systémy technologické,

pohonné, apod. – jedná se tedy o

REGULACE

……

KYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY

T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

aneb

TEORIE ŘÍZENÍ

Základy

KYBERNETIKY


TEORIE REGULACE

chcete-li

T- MaRMĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY

Kybernetika

… popis obecných zákonitostí týkajících se řízení a řídicích

systémů i přenosu informací.

Velice úzce souvisí s rozvojem techniky, který nastal v období

před druhou světovou válkou a v jejím průběhu.

Hnacím motorem tehdejšího vývoje a pokroku bylo bohužel

váleč-nické úsilí.

© VR - ZS 2010/2011

T- MaR

TEORIE ŘÍZENÍ - KYBERNETIKA

Ruku v ruce s válečným úsilím a tedy s rozvojem zbrojního průmy-

slu šel i všeobecný rozmach průmyslu a technologických procesů,

které začaly vyžadovat kvalitnější řízení, než které bylo, dejme tomu,

v polovině meziválečného období.

V té době se ukázalo, že člověk a jeho reakční doby jsou pro mnoho

procesů příliš dlouhé, že nestačí zpracovat potřebné množství infor-

mací z procesu a vyhodnotit z nich příslušné zásahy.

© VR - ZS 2010/2011


T- MaR

Potvrdilo se tak známé, že člověk je málo pružným článkem řízení a

že je nezbytné ho nahradit stále pozorným, stále stejně rychle

reagujícím a stále stejně reagujícím nezávislým (automaticky

pracujícím) systémem.

Rozvíjející se technika nutně vyžadovala „odstranit“ člověka a jeho

působení ……

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Je známo, že jako první formulovali základní poznatky

N. Wiesner, J. Biglow a A. Rosenblueth

při studiu fyziologických procesů ve vztahu obsluha – stroj.

Vzhledem k časovému období to bylo z vojenské oblasti – při práci

na principech protileteckých zaměřovačů, při sledování jejich pra-

covních procesů a při praktické práci s nimi.

A nebyli sami, jen válečné utajování mnohé další osobnosti zamlčelo

tak, že se nakonec „ztratili“ v nejrůznějších válečnických archivech.

Ale naštěstí jejich výsledky a závěry už to tak striktně nepotkalo.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Diskuze kolem tehdejších poznatků a další rozvoj přijatých závěrů

vedlo v letech 1947 – 1948 k definování zásad nového oboru

nazvaného Kybernetics - Kybernetika.

Jméno bylo odvozeno od řeckého „kybernetikos“, které lze přeložit

jako kormidelník (ten co určuje směr).

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Nejdůležitější principy kybernetiky:Zpětná vazba …..

Informace …..

Model…..

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Zpětná vazba

Do základů byla zahrnuta i teorie řízení systémů založená na zpětné

vazbě a jejích účincích v systému řízení.

Teorie zpětné vazby byla definována již roku 1868, kdy o ní teh-

dejší význačný fyzik - teoretik C. Maxwell zveřejnil odbornou

studii, ale k dalšímu teoretickému rozvoji a návazně k aplikač-

nímu pojetí se „propracovala“ až v tomto období.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Zpětná vazba

Princip zpětné vazby byl znám již dříve v regulační technice a

používal se při návrhu zpětnovazebních zesilovačů pro účely

sdělovací techniky.

Zakladatelé kybernetiky ale rozpoznali, že jde o velmi obecný

princip. Je především zásluhou kybernetiky, že se stal obecně

známým a umožnil vysvětlit řadu dějů odehrávajících se v

nejrůznějších dynamických systémech.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Informace

Postupně vznikla exaktní teorie informace jako odnož teorie prav-

děpodobnosti. Informace doplnila náš fyzikální obraz světa v tom

smyslu, že jde o stejně důležitou entitu, jako je hmota či energie.

Informace je nositelem vědomostí, proto má různé úrovně a

hodnoty – má svou klasifikaci, kvantifikaci a kvalifikaci – nutně

tedy má i jakost a kvalitu.

Informace má svou přesně definovatelnou povahu.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Informace

Postupně vznikla exaktní teorie informace jako odnož teorie prav-

děpodobnosti. Informace doplnila náš fyzikální obraz světa v tom

smyslu, že jde o stejně důležitou entitu, jako je hmota či energie.

Informace je zřejmě nejfrekventovanějším pojmem, který kyberne-

tika přinesla. Zpracování informace se stává stále důležitějším a

pomalu ale jistě mění charakter našeho života.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Model

Systematické studium různých systémů vedlo k poznatku, že sys-

témy různé fyzikální podstaty mohou mít velmi podobné chování

a že chování jednoho systému můžeme zkoumat prostřednictvím

chování jiného, snáze realizovatelného systému ve zcela jiných

časových či prostorových měřítcích - dnes vytlačeny symbo-

lickými modely na číslicových počítačích

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Model

Ukázalo se, že mnohé mechanické, hydraulické, pneumatické, te-

pelné a jiné systémy, jsou popsány formálně stejnými diferen-

ciálními rovnicemi jako elektrické obvody.

To vedlo k potřebě propracovat tuto analogii a využít ji i v praxi.

Vedlo to ke vzniku speciálních elektrických obvodů analogových

počítačů. Brzy však byly vytlačeny symbolickými modely na

číslicových počítačích.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

TEORIE ŘÍZENÍ

Za zakladatele kybernetiky je považován

americký matematik Norbert Wiener,který vydal v roce 1948 knihu

„Kybernetika aneb Řízení a sdě-

lování u organismů a strojů“

Shromáždil, sladil a teoreticky skloubil a

následně v knize popsal své výsledky – de-

finoval teorie a principy tohoto základního

(systémového) vědního oboru.

Proto je považován za „otce kybernetiky“ a tato jeho kniha se

stala určitou „biblí“ kybernetických systémů a kybernetiků.

© VR - ZS 2010/2011


T- MaR

V dalších letech (cca po roce 1950) se kybernetika vyvíjela odlišně

v různých zemích.

Ve vyspělých západních zemích byla víceméně pojala za obecnou

teorii systémů (a principem jejich funkce / činností).

Řada oborů, které byly a jsou v základech součástí vědního oboru

kybernetika, se vyvíjí jako samostatné obory – například informa-

tika, umělá inteligence nebo neuronové sítě, i jiné oblasti.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

V zemích bývalého „socialistického tábora“ byla kybernetika z čistě

ideologických důvodů považována za „buržoazní pavědu“ – i když

jejími pravidly se (kupodivu) vedoucí strana a její aparát (a pocho-

pitelně i ostatní „normální“ vědní obory) řídili, aniž by „se o tom

mluvilo“.

Oficiálně začala být v těchto zemích přijímána až po polovině 60. let

– nejprve jako nechtěná nutnost a „nepotřebná“ teorie. Pak se naopak

stala do určité míry „módní“ vědou – naštěstí na velice krátkou dobu

víceméně po celém vyspělém světě – a následně tím, čím skutečně je

= zastřešující disciplínou pro mnoho oborů.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Tehdejší vůdčí síly v zemích bývalého „socialistického tábora“

dávali maximální důraz na původ a oblast z níž vyšla. Jejich

„pravdou“ bylo, že kybernetika jasně vyjadřuje jeden z hlavních rysů

buržoasního světového názoru, jeho nelidskost a snahu přeměnit

pracující v součástku stroje, ve výrobní nástroj a nástroj války.

Zároveň tvrdili, že je pro kybernetiku charakteristická imperialistická

utopie, podle níž má být živý, myslící člověk, jenž bojuje za své

zájmy, nahrazen ve výrobě i ve válce strojem. Takto zjednodušovali

její podstatu a principy a zkreslovali její aplikační sílu,

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Kybernetika patří k systémovým vědám.

Je jednou ze „základních“ vědních disciplin.

Její dopad do všech ostatních věd je obrovský a mnohdy si ho ani

neuvědomujeme.

Kybernetika se zabývá velice rozmanitými problémy z oblastí

jednotlivých speciálních věd ze systémového pohledu (jak lze

konstatovat současnou terminologií).

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

© VR - ZS 2010/2011



Kybernetika se zabývá systémy, které informace přijímají, ukláda-

jí, zpracovávají a na jejich základě činí rozhodnutí.

Informace – signály, které vysílá jako výsledek řídicí systém –

nabývají vzhledem k definovanému cíli určitého smyslu.

A je jedno, o jakou oblast života se jedná – jen je nutno výsledky

správně a relevantně interpretovat.

T- MaR

© VR - ZS 2010/2011



Předmětem studia kybernetiky nejsou úplně obecné systémy, ale

tzv. kybernetické systémy a jejich kybernetická teorie systémů

(pro zobrazování systémů používá množinové vyjádření).

Kybernetické systémy mají cílové chování, což je vlastnost

systémů vyznačujících se vědomím.

T- MaR

Zabývá se systémy, které informace přijímají, ukládají, zpracovávají

a na jejich základě činí rozhodnutí – naplňují cíl (zjednodušeně

řečeno – většinou formou nápravných opatření).

Informace – signály, které vysílá jako výsledek řídicí systém –

nabývají vzhledem k definovanému cíli určitého smyslu.

A je jedno, o jakou oblast života se jedná – jen je nutno

výsledky správně a relevantně interpretovat.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Jako mnoho jiných disciplín i kybernetika nemá jedinou definici, ale

v literatuře jich existuje celá řada. Asi nejlépe vystihuje podstatu

kybernetiky jako systémové vědy definice tato:

Kybernetika je věda, která se zabývá obecnými

principy řízení a přenosu informací ve strojích a

živých organismech.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Předmětem studia kybernetiky nejsou úplně obecné systémy, ale tzv.

kybernetické systémy a jejich kybernetická teorie systémů (pro zo-

brazování systémů používá množinové vyjádření).

Takové systémy jsou samořídicími se systémy, které jsou složené

v nejjednodušším případě ze dvou dílčích systémů (jeden je subjekt

řízení – část která řídí, a druhý je objektem řízení – část, která je

řízena).

Mezi nimi existuje vzájemné informační působení.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

Kybernetické systémy mají cílové chování, což je vlastnost

systémů vyznačujících se vědomím.Předmětem kybernetiky je aspekt řízení, regulací, extremálního

řízení – to je obsahem

kybernetické teorie regulace.

Problémy učících se a vyvíjejících se systémů se zabývá

kybernetická teorie učení.

© VR - ZS 2014/2015



T- MaR

Základem kybernetických systémů jsou informace a informační

procesy představující novou kvalitu.

Jsou sice vždy vázány na látkové nebo energetické nosiče, nelze je

však redukovat na látkové nebo energetické procesy. Jsou obsaženy

v části nazývané

kybernetickou teorií informace.

© VR - ZS 2010/2011



T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Důležité pojmy kybernetiky

Mechanizace – proces zavádění strojních mechanizmů osvobozu-

jících člověka od fyzické náročné pracovní činnosti - ovládání strojů

je svěřeno plně člověku.

Automatizace – vývojové stadium řídicích systémů, kdy jsou

určité řídicí činnosti člověka přebírány strojem (regulačním

systémem).


TEORIE ŘÍZENÍ

T- MaR

© VR - ZS 2014/2015

Důležité principy kybernetiky

Řízení – cílevědomé působení na řízený objekt s úmyslem dosažení

stanoveného (předepsaného, zadaného, určeného) cíle. Obvyklými

ukazateli jsou: spolehlivost, kvalita, přesnost, nižší náklady, úspora

materiálu, rychlejší reakce na poruchy a požadavky zadání, atd.

Ruční řízení – cílevědomé působení člověka přímo na objekt, aby

bylo dosaženo stanoveného cíle.

Pozn. – ruční řízení může být se zpětnou vazbou i bez ní – záleží na

fyzickém a technickém provedení systému (!).


TEORIE ŘÍZENÍ

T- MaR

Regulace – je definována jako schopnost kybernetických systémů

udržovat sledovanou veličinu na stálé (požadované) úrovni, hodnotě

(přibližně nebo přesně, podle dalších vlastností) a eliminovat tím

působící rušivé vlivy nebo třeba změny sledované hodnoty – v regu-

lacích neexistuje automatická změna parametrů – systémy pro svou

činnost vyžadují existenci (fungující) zpětné vazby, která uzavírá

obvod řízení.

Někdy se hovoří o tom, že speciálním druhem je řízení bez zpětné

vazby --- správně však se má v tomto případě hovořit o „ovládání“

– které je charakterizováno právě NEPŘÍTOMNOSTÍ obvodů zpětné

vazby.

© VR - ZS 2014/2015

TEORIE ŘÍZENÍ


T- MaR

Informace a řízení jsou dva základní pojmy

kybernetiky.

Klasifikace typů řízení je dělí na čtyři (základní) typy:

regulace

adaptivní regulace

extremální regulace

učící se systémy

ŘÍZENÍ

© VR - ZS 2015/2016

Uvedené typy regulací existují (pochopitelně) i v řízení.


T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

systémy automatického řízení a regulace

lineární nelineární

spojité diskrétní hybridní

stacionárníí nestacionární

se

soustředěný

mi parametry

s

rozloženými

parametry

deterministické stochastické


Základy

teorie

řízení

T- MaR

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ

automatické řízení – dtto s vyloučením účasti člověka v někte-

rých fázích procesu řízení - může být přímé, kdy není potřeba zvlášt-

ního přívodu energie pro řídicí proces - nebo nepřímé, které si přívod

energie vyžaduje

ovládání (řízení v otevřeném obvodě, řízení bez zpětné

vazby) – je to řízení probíhající podle předem stanovených (zada-

ných) pravidel (algoritmů) a bez kontroly provedení řídicích příkazů

– příkladem je řízení dopravních světel na křižovatce, dodávky zboží

bez objednávek, apod.


T- MaR

analogová regulace – probíhá v čase spojitě (kontinuálně) – kaž-

dý bod časového průběhu dynamického chování systému má průběh

vždy existující limitní hodnotu zprava i zleva

číslicová (digitální) regulace – probíhá v čase nespojitě – body

časového průběhu dynamického chování systému NEMAJÍ limitní

hodnotu ani zprava ani zleva – existují pouze v definovaných časo-

vých okamžicích – řídící či regulační orgán je obvykle realizován na

bázi počítače nebo mikroprocesoru (alespoň jeden člen R.O. má

číslicový – nespojitý - charakter)

© VR - ZS 2015/2016© VR - ZS 2015/2016

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ


T- MaR

pulsní regulace – probíhá v čase nespojitě – řídící či regulační

orgán působí na řízený objekt v určitých frekvenčně i amplitudově

definovaných pulsech – frekvence opakování pulsů může být

konstantní nebo proměnná

logická regulace – řízení na základě binární logiky a základních

logických zákonů – platí pravidla a zákony Booleovy algebry – vy-

konávají se jen logické operace – časový i pracovní postup činnosti

je dopředu pevně zadán (naprogramován)

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ


T- MaR

sekvenční regulace – v čase postupně probíhající řízení podle

předem zadaného řídícího či regulačního schematu – obvykle logic-

kého typu – bez zpětnovazební kontroly řízené či regulované reality

regulace / řízení pevnou logikou (logickým polem) – pře-

dem naprogramované řízení (obvykle kombinace logického a sek-

venčního) v integrovaném obvodě (nebo paměti mikroprocesoru)

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ


T- MaR

adaptivní regulace – systém se umí přizpůsobovat měnícímu se

prostředí tím, že na základě průběžného příjmu informací ze sebe

sama, ze své činnosti (ze svého působení) i z prostředí, mohou změ-

nou své struktury a změnou více než jednoho parametru odstraňovat

nejistotu o vlastnostech systému a o vnějších vlivech, hovoří se o

přizpůsobování se – řídící či regulační algoritmus je podle zadaného

úpravného (opravného, korekčního) algoritmu ovlivňován realitou

řízené či regulované veličiny – algoritmus se tedy mění podle okam-

žitého stavu řízeného či regulovaného procesu – tyto přizpůsobující

se systémy existují ve všech oblastech života

ŘÍZENÍ

© VR - ZS 2015/2016


T- MaR

optimální regulace – algoritmus řízení či regulace je průběžně

optimalizován podle předem zadaného (zvoleného) optimalizačního

kritéria (např. kritéria kvality regulace, minima doby přechodového

děje, energetického minima, ….…)

ŘÍZENÍ

© VR - ZS 2015/2016


T- MaR

extremální regulace – algoritmus řízení či regulace je podmiňo-

ván extremálními požadavky vycházejícími z potřebných (vyžadova-

ných) vlastností – systém je schopen vyhledat nejvýhodnější mezní

(nebo jinak specificky definovanou) požadovanou hodnotu a dosáh-

nout tak co nejlepšího výsledku (nejlepší chování celého systému)

v daných omezujících podmínkách a podle zadaného kritéria opti-

mality – systém může v určitých mezích automaticky měnit pouze

jeden ze svých parametrů, kterým je řídicí veličina – struktura a

ostatní parametry jsou neměnné

ŘÍZENÍ

© VR - ZS 2015/2016


T- MaR

učící se systémy – systémy, které na základě rozboru opakova-

ných podnětů a svých vlastních dosavadních reakcí na podněty, umí

dosáhnout účelnějšího chování (což nemusí být vždy optimálním

výsledkem), tzn. opravovat své chování tak, aby co nejlépe vyho-

vovalo prostředí a omezením z tohoto prostředí plynoucí – jsou ob-

vykle schopny pracovat zcela autonomně bez přímého dohledu či

kontroly jejich chování a (pracovní) činnosti

ŘÍZENÍ

© VR - ZS 2015/2016


T- MaR

deterministická regulace – řízení podle signálů přesně defino-

vaných (předdefinovaných, přesně popsaných typů) = předem

známých

stochastická regulace – řízení podle signálů nedefinovaných

časově a i amplitudově a tvarově = signálů předem neznámých –

podléhají statistickým pravidlům a matematickým zákonitostem

statistiky a neurčitosti

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ


T- MaR

fuzzy regulace / řízení – řízení probíhá podle principů fuzzy

logiky nebo tzv. jazykových modelů – umožňuje definovat hodnoto-

vě neurčité (vágní) „mezi-stavy“ typu: skoro, menší než, větší než,

skoro roven, apod., definované vždy např. slovně či porovnáváním

regulace selskou logikou (common sense logic) – využívá

princip definování algoritmu neurčitého (vágního) typu – je nejkom-

plexnějiším systémem regulace / řízení………

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ


T- MaR

Dále existují:

- kybernetická teorie automatů,

- kybernetická teorie her,

- kybernetická teorie algoritmů,

- ……

které se zabývají příslušnými oblastmi ze systémového

pohledu kybernetiky.

© VR - ZS 2015/2016

ŘÍZENÍ


T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Zjednodušený základní přístup k problematice využívá bloková

funkční schemata a jejich matematický popis = diferenciální

časově závislé rovnice popisující dynamické chování

jednotlivých prvků schematu (skutečné soustavy, procesu).

V praktických úlohách se řeší, jak „ovládnout“ (řídit,

regulovat) dynamické - ale i statické vlastnosti –

dané soustavy, aby plnila úkoly na ni kladené a

zároveň, aby vyhovovala v reálném provozu a přitom

byla realizována za ekonomicky únosnou cenu.

Nedá se říci, že by toho bylo málo …


Úvodní slovo

Základy teorie řízení

T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Úvodní slovo

Z toho plyne, že při návrhu regulovaných (řízených) systémů je

potřeba provázat návrh vlastního systému s návrhem jeho regulač-

ních a řídicích prvků a tedy systému (obvodu) jako celku.

Jen tak budou respektovány fyzické vlastnosti skutečných prvků –

existujících v systému i těch, ze kterých bude systém realizován.

Že budou respektovány vzájemné vazby jednotlivých prvků (i když

se jich – těch vazeb – regulační systém přímo nedotýká) !



STABILITA – vyrovnaný (ustálený) stav systému při kte-

rém je zachovávána hodnota všech stavových veličin

STABILIZACE – proces zabezpečení (dosažení) stálosti

stavu a zaručující návraty do tohoto stavu vždy když je sy-

stém vyveden z rovnovážného stavu

KVALITA REGULACE – soubor vlastností zaručující

dosažení stanoveného cíle řízení bez ohledu na momentální i

výchozí stav systému (regulovaného objektu) – je charakteri-

zováno délkou doby odezvy a typem průběhu – obvykle

udávána jako minimální plocha pod integrálem regulačního

pochodu

T- MaRKYBERNETIKA – TEORIE A PRINCIPY

ŘÍZENÍ

PŘESNOST REGULACE – dovolená odchylka sku-

tečné hodnoty výstupní veličiny od požadované – reprezen-

tuje statické vlastnosti systému

PŘESNOST ŘÍZENÍ – dovolená odchylka skutečné

hodnoty regulační odchylky


ŘÍZENÍ


ŘÍZENÍ

Statické vlastnosti = statické charakteristiky

vyjadřují závislosti (hodnot) veličiny výstupní na (hodnotách)

veličiny vstupní, čili vyjadřuje vztah mezi vstupní a výstupní

veličinou v ustáleném stavu – po skončení všech (časově závislých

a v čase probíhajících) přechodných dějů.

Statickou charakteristiku získáme zpravidla měřením a vynesením

do grafu, protože grafická podoba je průkazná a reprezentativní.


ŘÍZENÍ

Dynamické vlastnosti = dynamické charakteristiky

Dynamické vlastnosti vyjadřují chování prvku nebo obvodu

při změnách – probíhají v čase – určují rychlost i kvalitu reakce

na časově probíhající změny.

- operátorový přenos (přenosová funkce) – nejčastěji použí-

vaný způsob – diferenciální rovnice se transformuje vy-

tvořením poměru obrazu výstupní veličiny k obrazu

vstupní veličiny

T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

* druhy automatické regulace

-- regulovaná soustava + regulátor + zpětná vazba + …..

-- charakteristické vlastnosti – regulační odchylka, přes-

nost regulace

* vztahy a matematický popis

-- statické a dynamické charakteristiky, diferenciální rov-

nice, přenosová funkce, přechodové charakteristiky, frek-

venční charakteristiky, dopravní zpoždění, nelinearity

-- statické a astatické prvky ( 0. až 3. řád)

* realizační prvky (akční členy, regulátory, pohony)



T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

V teorii řízení jde o systémy reagující v časové závislosti na

podněty – buď podněty vyžádané (zadání nového stavu nebo reakce

na změny výstupu) nebo podněty přicházející z okolí (většinou

formou poruch).

Matematicky je to oblast popisovaná diferenčními a diferenciálními

rovnicemi.

Přitom nelze pominout oblasti statické (na čase nezávislé) popisující

základní charakteristiky a vlastnosti sledovaných systémů.

Tam je matematika na úrovni soustavy lineárních a nelineárních

rovnic a nerovnic.



T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Základní struktura systému automatického řízení

regulátor R regulovaná soustava S

XW

Y

jedná se o časově závislé systémy a tedy i časově závislé proměnné,

správně w(t), x(t) a y(t)




T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

w(t) ... žádaná hodnota vstupní veličiny

x(t) ... řídicí veličina na výstupu regulátoru a zároveň na vstupu

regulované soustavy

y(t) ... výstupní veličina regulované soustavy (objektu řízení).




T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Základní schema zpětnovazebního regulačního obvodu.

-

wx ye

Regulátor

člen zpětné vazby

soustava

u

uy

regulovaná veličina

signál zpětné vazby

žádaná

hodnota

regulační odchylkaporucha

Základní schema zpětnovazebního systému



T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Pokud je regulátor informován o výsledcích své regulační činnosti

zpětnou vazbou, vznikne regulační obvod, jehož blokové schema je


-

w PR

x

yuw

ue

ŮČR VZ

MČ - ZPV

RS

u1 u2 u3

uy

AO

u4

regulovaná

veličina

signál zpětné

vazby

žádaná

hodnota

regulační odchylka



T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

Zpětnovazební regulační obvod má tyto úkoly:

zabezpečit, aby regulovaná veličina co nejlépe sledovala časový

průběh řídicí veličiny – splnění tohoto požadavku charakterizují

vlastnosti obvodu z hlediska řízení

kompenzovat účinky poruchových signálů tak, aby se jejich pů-

sobení neprojevilo (pokud možno vůbec) v časovém chování

výstupní regulované veličiny.



T- MaR

© VR - ZS 2015/2016

… a to by bylo

vše

7......


T- MaR

© VR - ZS 2009/2010

ŘÍZENÍ


Documents

T-MaR - 2009 - MĚŘENÍ - cvič.7 - regulaceUkázalo se, že mnohé mechanické, hydraulické, pneumatické, te-pelné a jiné systémy, jsou popsány formálně stejnými diferen-ciálními