Уставка (система управления)

В кибернетике и теории управления заданное значение ( СП ; ^[1] также заданное значение ) — желаемое или целевое значение существенной переменной или значение процесса (PV) системы управления , ^[2] которое может отличаться от фактического измеренного значения переменной. Отклонение такой переменной от ее заданного значения является одной из основ регулирования с контролем ошибок с использованием отрицательной обратной связи для автоматического управления. ^[3] Заданное значение может представлять собой любую физическую величину или параметр, который система управления пытается регулировать, например температуру, давление, скорость потока, положение, скорость или любой другой измеримый атрибут.

В контексте ПИД-регулятора уставка представляет собой задание или цель для управляемой переменной процесса. Он служит эталоном, с которым фактическая переменная процесса постоянно сравнивается (PV). ПИД -регулятор вычисляет сигнал ошибки, принимая разницу между заданным значением и текущим значением переменной процесса . Математически эта ошибка выражается как:

e(t)=SP-PV(t),

где $e(t)$ это ошибка в данный момент времени $t$ , $SP$ это уставка, $PV(t)$ это переменная процесса в момент времени $t$ .

ПИД-регулятор использует этот сигнал ошибки, чтобы определить, как отрегулировать выходной сигнал управления, чтобы приблизить переменную процесса максимально к заданному значению, сохраняя при этом стабильность и минимизируя перерегулирование .

Примеры [ править ]

Круиз-контроль

The $SP-PV$ Ошибка может быть использована для возврата системы в нормальное состояние. Повседневным примером является круиз-контроль на дорожном транспортном средстве; где внешние воздействия, такие как уклоны, вызывают изменения скорости (PV), а водитель также изменяет желаемую заданную скорость (SP). Алгоритм автоматического управления восстанавливает фактическую скорость до желаемой оптимальным образом, без задержек и превышений, путем изменения выходной мощности двигателя автомобиля. Таким образом, $SP-PV$ ошибка используется для управления PV так, чтобы оно равнялось SP. Широкое распространение $SP-PV$ ошибка классически используется в ПИД-регуляторе .

Промышленное применение

Особое внимание следует уделить инженерным приложениям. В промышленных системах установленное заданное значение может ограничиваться физическими или технологическими ограничениями. Например, реактор, который работает более эффективно при более высоких температурах, может быть рассчитан на температуру 500°C. Однако по соображениям безопасности уставка контура регулирования температуры реактора будет значительно ниже этого предела, даже если это означает, что реактор работает менее эффективно.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Б. Уэйн Бекетт (2003). Управление процессами: моделирование, проектирование и симуляция . Прентис Холл Профессионал. п. 5. ISBN 9780133536409 .
^ «Основная переменная» определяется как «переменная, которую необходимо удерживать в заданных пределах для достижения определенной цели»: Ян Ахтерберг, Дирк Вриенс (2010). «§2.3 Кибернетика: Эффективные методы управления сложными системами» . Организации: Социальные системы, проводящие эксперимент . Springer Science & Business Media. п. 47. ИСБН 9783642143168 .
^ У. Росс Эшби (1957). «Глава 12: Регулятор с контролем ошибок». Введение в кибернетику (PDF) . Чепмен и Холл Лтд.; Интернет (1999). стр. 219–243.

Эта статья, посвященная технологиям, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[Bequette-1] Б. Уэйн Бекетт (2003). Управление процессами: моделирование, проектирование и симуляция . Прентис Холл Профессионал. п. 5. ISBN 9780133536409 .

[Achterbergh-2] «Основная переменная» определяется как «переменная, которую необходимо удерживать в заданных пределах для достижения определенной цели»: Ян Ахтерберг, Дирк Вриенс (2010). «§2.3 Кибернетика: Эффективные методы управления сложными системами» . Организации: Социальные системы, проводящие эксперимент . Springer Science & Business Media. п. 47. ИСБН 9783642143168 .

[Ashby-3] У. Росс Эшби (1957). «Глава 12: Регулятор с контролем ошибок». Введение в кибернетику (PDF) . Чепмен и Холл Лтд.; Интернет (1999). стр. 219–243.

[1]

[2]

[3]