Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Využití počítačů v automatizovaném řízení OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-3-020

 Základem automatizace je řízení.  Řízení je cílené působení na řízený objekt tak, aby se dosáhlo určitého předepsaného cíle.  Podle toho, jak řízení provádíme, rozlišujeme řízení ruční a automatické.  Typickým příkladem je řízení letadla člověkem a autopilotem.

Využití počítačů v automatizovaném řízení Ovládání a regulace

Využití počítačů v automatizovaném řízení  Řízení se zpětnou vazbou se nazývá regulace.  Úkolem regulace je nastavení technických veličin (teplota, tlak, otáčky, …) na požadovanou hodnotu a udržovat je na této hodnotě i při působení poruch.  Regulace se uskutečňuje v regulačním systému zvaném regulační obvod.

Využití počítačů v automatizovaném řízení Regulační obvod pro spojitý systém

Využití počítačů v automatizovaném řízení  Požadovaná velikost regulované veličiny se zadává regulátoru jako řídící veličina w.  Tato hodnota je v porovnávacím členu porovnávána se skutečnou hodnotou regulované veličiny y a jejich rozdíl vstupuje do regulátoru jako regulační odchylka e.  Regulátor tuto odchylku zpracuje a vydá povel k zásahu do regulované soustavy v podobě akční veličiny u.  Regulovaná soustava za základě zásahu akční veličiny u upraví velikost regulované veličiny y.  Do regulované dostavy zasahují i poruchové veličiny v, které ovlivňují velikost regulované veličiny y.

Využití počítačů v automatizovaném řízení  K popisu dynamiky systémů automatických systémů řízení se používá systém diferenciálních rovnic.  Analýza a syntéza takových systémů se provádí za pomoci integrální Laplaceovy transformace.  Za pomoci slovníků přímé a inverzní Laplaceovy transformace převedeme systém diferenciálních rovnic na systém algebraických rovnic, jehož řešení je podstatně jednodušší.

Využití počítačů v automatizovaném řízení  Diskrétní regulační obvody jsou takové, v nichž alespoň jeden člen pracuje diskrétně, tj. informaci přijímá nebo vydává, eventuálně obojí, v diskrétních časových okamžicích (zpravidla rovnoměrných – ekvidistantních).  Řečeno jinak, alespoň jedna veličina obvodu má tvar posloupnosti diskrétních hodnot.

Využití počítačů v automatizovaném řízení  V dnešní době je důvod vyšetřování regulačních obvodů jako diskrétních systémů hlavně někde jinde.  Je to použití počítače ve funkci regulátoru. Diskrétní regulační obvod

Využití počítačů v automatizovaném řízení  Nejčastějším případem diskrétního systému řízení je použití číslicového počítače jako regulátoru v systému automatického řízení.  Řídící veličina w vstupuje do regulačního obvodu v diskrétní podobě (anebo je do ní převedena pomocí analogově digitálního převodníku) jako posloupnost čísel v čase.  Regulovaná veličina y je ze spojitého signálu převedena také na digitální za pomocí vzorkovače a analogově digitálního převodníku. Vzniká také posloupnost jejích hodnot v čase.

Využití počítačů v automatizovaném řízení  Porovnávací člen tak zpracovává odpovídající posloupnosti řídící veličiny w a regulované veličiny y a vytváří tak posloupnost hodnot regulační odchylky e.  Posloupnost hodnot regulační odchylky je dále zpracovávána počítačem ve funkci regulátoru a ten generuje příslušnou posloupnost akční veličiny u.  Tato diskrétní veličina je pomocí tvarovače ( nejčastěji ve formě digitálně analogového převodníku) převedena na analogový spojitý signál a ten vstupuje do analogové regulované soustavy a reguluje tak analogovou spojitou regulovanou veličinu y.

Využití počítačů v automatizovaném řízení  K popisu diskretních systémů se používá Z transformace.  Analýza a syntéza diskretních regulačních obvodů se provádí za pomoci slovníků přímé a inverzní Z transformace podobně jako analýza a syntéza spojitých systémů za pomocí Laplaceovy transformace.

 Děkuji za pozornost  Ing. Ladislav Jančařík

Literatura  Švarc I.: Základy automatizace, FSI VUT Brno 2002  Škoda Auto: CAN BUS, firemní literatura Škoda mladá Boleslav