ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие сведения о системах автоматики из "Строительные машины " Автоматизация строительных машин заключается в применении технических средств и систем управления, освобождающих человека-оператора (полностью или частично) от непосредственного участия в процессах управления работой машины или комплектов машин. Развитие автоматических систем управления обусловлено необходимостью более высоких скоростей и усилий управления развивающейся техникой, значительно превышающих физические возможности человека повышения технико-эко-номических показателей и обеспечения наилучших (оптимальных) режимов работы снижения утомляемости операторов и, как следствие, повышения надежности их работы и снижения аварийности создания новых средств управления рабочими процессами в условиях, опасных для жизни и здоровья человека или недоступных для него. [c.94] Управление любым техническим объектом (машиной, ее частью, комплектом машин, технологическим процессом и т. п.) состоит из контроля его фактического состояния и регулирования. В системе автоматического управления (САУ) все эти процессы выполняются без участия человека (оператора) по специальным программам. Управление заключается в формировании управляющих воздействий, обеспечивающих требуемое состояние или режим работы объекта управления, а также в их реализации. Автоматический контроль заключается в автоматическом получении информации о состоянии объекта или характере протекания технологического процесса, либо о наступлении их предельных значений, установленных нормативно-технической документацией. Автоматическое регулирование является разновидностью автоматического управления. Оно заключается в поддержании постоянства или изменения по требуемому закону некоторой физической величины, характеризующей управляемый процесс. Регулирование обеспечивается системой автоматического регулирования (САР). [c.94] В качестве примера системы с обратной связью рассмотрим автоматическое управление заглублением отвала бульдозера при планировке земляных поверхностей с приводимой ранее системой управления с гидравлическим усилителем (см. рис. 2.51). В случае автоматического управления на управляющее устройство поступает задающее воздействие, по которому формируется сигнал удержания отвала на определенном уровне, соответствующем толщине среза грунта при строго горизонтальном перемещении бульдозера. Чтобы избежать копирования движителями неровностей поверхности передвижения режущей кромкой отвала, его следует приподнимать при движении во впадинах и заглублять при движении на буграх. Информация о рельефе местности в месте нахождения бульдозера, полученная, например, фотоприемником по отклонению машины от уровня, заданного лазерным лучом (обратная связь), поступает в управляющее устройство, которое, после ее обработки, подает управляющий сигнал на корректировку положения отвала. [c.95] Примером комбинированной системы может служить автоматическое управление отвалом автогрейдера, подвещенным на двух гидроцилиндрах по краям отвала. Один гидроцилиндр является исполнительным органом системы с обратной связью, работающей по изложенному выще принципу, а второй гидроцилиндр стабилизирует поперечный наклон отвала в зависимости от положения второго гидроцилиндра, работая без обратной связи. [c.95] По назначению различают системы автоматической стабилизации, программного управления, следящие и самонастраивающиеся системы. В системах стабилизации управляющее (регулирующее) воздействие фор- мируется в результате сравнения действительного значения регулируемой величины с заданным алгоритмом. Эти системы обычно состоят из системы автоматического измерения, которая может быть частью системы автоматического контроля, и внутризамкнутой САУ. Система автоматического измерения включает датчик (чувствительный элемент и элемент преобразования), усилители, линию связи и измерительный прибор, а система автоматического контроля, кроме того - задающий элемент и элемент сравнения. Схема автоматической системы стабилизации показана на рис. 4.2. Состояние объекта управления ОУ, выраженное признаком или параметром а, воспринимается датчиком Д1 и, преобразованное в удобную форму а,, подается на промежуточный элемент ПР1 для усиления и преобразования в регистрируемый сигнал а- - Этот сигнал, вместе с сигналом сравнения от задатчика ЗУ, подается на блок сравнения СР, который формирует сигнал рассогласования С = а = aj - aj. Последний поступает в промежуточный элемент ПР2, формирующий сигнал С1 для исполнительного элемента ИУ, воздействующего сигналом С2 на объект управления, не позволяя ему выйти за установленные пределы при внещнем воздействии ВВ. [c.95] Самонастраивающиеся системы управления решают задачи значительно более сложные и разнообразные, чем задачи программных систем. Первая задача таких систем - поддержание экстремума управляемой величины. Для этой цели на объект подают пробные воздействия со стороны управления, анализируют знак изменения управляемой величины и по результатам этого анализа делают управляющее воздействие, приближающее режим к точке экстремума. Устройства, обеспечивающие режим работы управляемого объекта, близкий к оптимальному, называют автоматическими оптимизаторами или экстремальными регуляторами. [c.96] Проиллюстрируем работу самонастраивающейся системы графиком (рис. 4.4) изменения выходной величины ы в функции входной величины и [со =/( )]. Пусть первоначально рабочей точкой характеристики со =,/(м) будет точка А или В, не совпадающая с точкой максимума С. При этом неизвестно, на какой из этих точек работает объект управления. Пробным воздействием изменяют входной сигнал, дав ему положительное приращение Ли и установив специальным датчиком знак соответствующего ему приращения выходной величины Лео. Если Лю положительно, то рабочей является точка/1, и для приближения к максимуму в дальнейшем входному сигналу и следует давать положительные приращения и наоборот - при отрицательном Ли входному сигналу и следует давать отрицательные приращения. [c.96] Вторая задача самонастройки - поддержание оптимальной работы системы регулирования по критерию ее максимального быстродействия. Время, в течение которого система приходит в соответствие с изменением условия регулирования, анализируется специальным устройством самонастройки, изменяющим параметры регулятора так, чтобы время регулирования было минимальным. [c.96] В сложных, не имеющих математического описания системах с многими неконтролируемыми воздействиями, для нахождения оптимального условия работы необходимо запоминать различные режимы управления, учиться управлять. Это осуществляется самообучающимися САУ. В зависимости от значений входных и выходных величин автомат выбирает из памяти системы соответствующие значения управляющих воздействий. [c.96] Вернуться к основной статье