Tələbə: Tuncay Sultanov Qrup: 161a2 Fenn: avtomatlasdirmanin esaslari Movzu: Avtomatik tenzimleme sistemleri Mellim

Tələbə:Tuncay Sultanov Qrup:161a2 Fenn:avtomatlasdirmanin esaslari Movzu:Avtomatik tenzimleme sistemleri Mellim:Zakir Fərhadov

7.1. Avtomatik tənzimləmə probleminin mahiyyətiMüxtəlif maşın, aparat və aqreqatların iş rejimlərinin insanın iştirakı olmadan texniki qurğuların köməyi ilə sabit sax- lanılması və ya müəyyən qanun üzrə dəyişdirilməsi avtomatik tenzimləmə adlanır.Tənzim olunan maşınlar, aparatlar və aqreqatlar ten- zimləmə obyekti adlanır. Obyektlərdə baş verən proseslərin fiziki mahiyyətindən asılı olaraq onları texniki, texnoloji, ener- getik, bioloji və s. obyektlərə ayırırlar.Obyektə məqsədyönlü idarə təsiri göstərən texniki qurğutənzimləyici (ümumi halda idarə qurğusu) adlanır. Tənzimləyiciile obyektin vəhdəti tənzimləmə sistemi adlanır. Obyektin ten-zimləyici ilə birləşdirilmə qaydası tənzimləmə sisteminin quru-luşunu təyin edir.
Tənzimləmə obyektlərinin iş rejimi müəyyən fiziki gösteri- ciler ile xarakterizə olunur. Misal üçün, temperatur, təzyiq, se viyyə, yerdəyişme ve s. Bu göstəricilər tənzimlənən kəmiy- yətlər və ya koordinatlar (bəzi hallarda parametrlər) adlanır. Parametr texniki qurğuların fiziki sabitlərini xarakterize etdiyindən bu anlayışdan istifadə etmək məsləhət deyil.Tənzimləmənin problem kimi meydana çıxması obyektə təsir edib, onu öz tarazlıq vəziyyətindən meyl etdirməyə çalı- şan ziyanlı qüvvələrin mövcud olması ilə əlaqədardır. Belə qüvvələr həyəcanlandırıcı təsirlər adlanır. Istənilən tənzimləmə sisteminin əsas vəzifəsi həyəcanlandırıcı təsirləri kompensa siya edib, obyektin normal iş rejimini bərpa etməkdən ibarətdir.Həyəcanlandırıcı təsirləri iki qrupa ayırırlar: xarici (koordi nat) və daxili (parametrik) həyəcanlandırıcı təsirlər. Birinci növ təsirlər prosesin öz mahiyyəti ilə əlaqədar olmayıb, xarici sə bəblərdən yaranır. Ikincisi isə obyektin özünün, habelə sis temdə iştirak edən digər qurğuların xarakteristikalarının (pa-
rametrlerinin) deyişməsi ilə əlaqədardır. Həyəcanlandırıcı təsir- ler xarakterine göre determinik ve tesadüfi təsirlərə ayrılırlar. Determinik tesir zamanın məlum funksiyası şəklində verilir. Tesadüfi tesirin qiyməti isə qabaqcadan məlum olmur. Əgər tesadüfi təsir zaman üzre baş verirsə, belə proses stoxastik proses adlanır. Stoxastik proses tesadüfi olmayan ehtimal ve tezlik (spektral sıxlıq) xarakteristikaları ilə ifadə olunur.Obyektə o vaxt idarə təsiri göstərmək mümkündür ki, onun konstruksiyasında idarə orqanı və ya icra mexanizmi nezerde tutulsun. Misal üçün, hərəkət edən obyektlərin isti- qamətini və sürətini dəyişmək üçün istifadə olunan müxtəlif sükanlar, mühərriklər, maddə axınını artırıb-azaldan klapanlar, siyirtmələr və s. Idarə orqanları istənilən avtomatik tənzimləmə sisteminin tərkibinə daxildir. Tənzimləyicidə hasil olan idare signali bilavasite obyektə deyil, məhz idarə orqanına təsir göstərir. Adətən, ümumiləşdirilmiş sxemlərdə idarə orqanı ayrıca göstərilməyib, obyektin tərkibinə daxil edilir.
Idarə və həyəcanlandırıcı təsirlər obyektin giriş koordinat- lanı, tənzimlənən kəmiyyətlər isə çıxış koordinatlarıdır. Uyğun olaraq, birinci növ girişlər idarə girişləri, ikincilər isə həyəcan- landıcı tesir girişleri adlanır. Informativlik baxımından həyəcan- landırıcı təsirlər nəzarət olunan (ölcülən) və nəzarət olunmayan təsirlərə ayrılırlar.fifa frYuxarıda verilən anlayışlara uyğun olaraq tənzimləmə obyek- tinin (TO) sxemi şəkil 7.1-də göstə- rilmişdir. Burada u₁, U2,..., Um idare;- xarici həyəcan- landırı təsirlər; Y1Y2... Ye- ise obyektin çıxış koordinatlarıdır. Para- metrik heyecanlandırı təsirlər şəkildə göstərilməyib.UmTOŞəkil 7.1. TənzimləməobyektiMüasir tənzimləmə nəzəriyyəsində obyektin vəziyyətini xarakterizə etmək üçün aralıq x dəyişənindən istifadə edirlər.
Bu halda asas ÇIXIŞ Y(Y1Y2,Y) müşahidə olunan va ya ölçülen çıxış adlanır və x=(x1, x2, Xn) vəziyyət, u = (U₁, U2,...,um) idare vektorlarının y=9(x,u) şəklində ifadə edilir. x, u ve f vektorları arasında elaqe obyektin fiziki mahiyyətindən asılı olaraq müxtelif riyazi asılılıqlarla verilə bilər. Ümumi halda x = A(u,f) şəklində. Burada A asılılığın tipini təyin edən operatordur. Misal üçün, cabri, inteqrallama, diferensiallama və s. operatoru.Vəziyyət dəyişənləri obyekt haqqında onun ÇIXIŞ deyişənlərinə nisbətən daha çox məlumat daşıyır. Adətən, vəziyyət dəyişənlərinin sayı çıxış dəyişənlərinin sayından çox olur, yəni n>. Misal üçün, insanın vəziyyətini xarakteriza eden göstəricilər onlarladır, lakin çıxış kimi bir neçə kəmiyyət (temperatur, tezyiq, qanın tərkibi və s.) ölçülür. Bu səbəbdən avtomatik tənzimləmə nəzəriyyəsində əsas yerlərdən birini ölçülen y çıxışından istifadə etməklə x vəziyyətinin qiymətlən- dirilmesi (hesablanması) məsələsi tutur.
Şəkil 7.2-də obyektin vəziyyət dəyişənlərini də nəzərə alan vektor sxemi göstərilmişdir.Avtomatik tənzimləmə nəzəriyyəsində, adətən, dinamik obyektlər öyrənilir. Girişine pillevari siqnal verildikdə vəziyyəti zamana görə dəyişən obyektler dinamik obyektlər adlanır. Statik ve ya etalətsiz obyektlərdə giriş pillevari dəyişdikdə obyektin vəziyyəti ani dəyişərək yeni sabit qiymət alır.Şekil 7.3-de avtomatik tənzimləmə sisteminin (ATS) Ümumiləşdirilmiş sxemi gösterilmişdir. Şəkildə g(t) - tapşınq tesiri olub, sabit ve ya zaman üzrə dəyişən funksiya; T- ise tenzimləyicidir.Tenzimləyicinin məqsədi həyəcanlandırıcı qüvvələrin mövcud olduğu şeraitde çıxış kəmiyyətinin tapşırıq siqnalına mümkün qədər yaxın olmasını temin etməkdən ibarətdir, yəni y= g(t).
ATS-ə konturları qırıq-qırıq xətlə çəkilmiş düzbucaqlının daxilində yerləşən "obyekt" kimi baxsaq görərik ki, onun giriş ve çıxış siqnalları tənzimləmə obyektində (bax şək. 7.1,7.2) olduğu kimidir. Fərq yalnız formal olub, ondan ibarətdir ki, burada idarə siqnalı g(t) ilə işarə edilərək tapşırıq (bəzi hal- larda etalon siqnal) adlanır. ATS-in daxili quruluşuna gəldikdə isa burada prinsipial fərq movcuddur. Obyektlə onun özü kimi dinamik qurğu olub, layihəçi tərəfindən seçilən tənzimləyicinin birge fəaliyyəti obyektin dinamikasını və statikasını süni suretdə dəyişdirib, lazımi nəticə almağa imkan verir. Əldə edilen göstəricilər daha tənzimləmə obyektinə aid edilmeyib,ATS-in göstəriciləri kimi qələmə verilir. Tənzimləmə sistemlərində mövcud olan rejimlər. Tenzimləyicinin vəzifəsi tarazlıq vəziyyətindən çıxmışobyekti avvəlki və ya yeni tarazlıq vəziyyətinə gətirib, onu bu- rada saxlamaqdan ibarətdir. Bununla əlaqədar olaraq ATS-in iş rejimini iki yerə ayırmaq olar:dinamik rejim. Bu rejimin keyfiyyəti y(t) çıxış kəmiyyətinin a) tarazlıq vəziyyətinə gətirmə prosesi ilə əlaqədar olan deyişme xarakteri ilə təyin olunan keçid prosesi ilə xarakterizə olunur,b) statik və ya qərarlaşmış rejim. Bu rejimdə keçid pro- sesinin formasından asılı olmayaraq tənzimlənən kəmiyyət
müeyyen xeta daxilinde öz tapşırıq qiymətinə beraber d yeni y = g plus/minus Delta Burada A statik ve ya qerarlaşma xetası adlanır dinamik xətanın hedd qiymətinə bərabərdir, yeni Delta_{c} = kappa(v_{i}) .Riyazi cəhətdən daha korrekt:Delta_{c} = lim t -> ∞ epsilon(t) .Burada epsilon(t)= g - y(t) - tenzimləmənin dinamik xətası va ya meyletme adlanır.
Kitabda baxılan tənzimləmə sistemlərində keçid proses- lərinin qərarlaşması nəzəri olaraq t→ ∞ nöqtəsində baş verir. Bu qərarlaşma statik xəta ilə və ya statik xətasız baş vere biler Şəkil 7.5-də keçid prosesi 1 xəta ilə, 2 isə xətasız qərarlaşır.Təcrübədə zaman sonlu olduğundan ATS-in rejimleri de sonlu zaman intervalında təyin olunmalıdır. Bu baxımdan qərarlaşma rejimi qabaqcadan verilən ±A, buraxıla bilən xa- tanın ödənildiyi t, anından başlayaraq hesab olunur, yeni lceil t , infty) intervalında. Burada t, - tenzimləmə müddəti adlanır ve ATS-in esas dinamik göstəricilərindən biridir. Şəkil 7.4-de dinamik və statik rejimlərin mövcud olduğu zaman intervallan göstərilmişdir.
de tutula biler. Her iki halda sistem açıq dövrədən ibarətdir və melumat sistemin evvelinden axırına 10-idare obyektine doğ- ru birtərəfli qaydada ötürülür. Məhz bu xüsusiyyət prinsipin bu- radakı adının meydana gəlməsinə səbəb olmuşdur.
Idare sisteminin bu prinsip əsasında qurulması çox sade ve aşkar olduğuna görə çox vaxt açıq idarəetmə prinsipi tan- zimləmənin fundamental prinsipi kimi qəbul olunmur. Ten- zimlenen y kəmiyyətinə nəzarət olunmaması ilə əlaqədar olan aşkar çatışmamazlığına baxmayaraq sadəliyinə görə bu prin- sipdən təcrübədə geniş istifade olunur. Misal üçün, detalları verilmiş profil üzre emal etdikdə, robotların idarə olunmasında, temperatur və təzyiq diaqramlarını realizə etdikdə və s.Açıq idareetme prinsipindən, adətən, avtomatik tənzim- leme sistemlerinin qurulmasında istifadə etmirlər.
2. Əks əlaqə prinsipi. Meyletməyə görə tənzimləmə (Polzunov (1765)- Uatt (1784) prinsipi). Əvvəldə deyildiyi ki- mi, tənzimləmənin əsas məsələsi y çıxış kəmiyyətinin g(t) tap- Sinq siqnalını mümkün qədər dəqiq izləməsini təmin etməkdən ibarətdir. Əgər obyektin modeli dəqiq məlumdursa, həyəcan- landırıcı tesir olmadığı halda bu məsələni açıq idarəetmə prinsipindən istifadə etməklə, şəkil 7.8-də göstərildiyi kimi, birbaşa dövrəyə tənzimləyici qoşmaqla həll etməyə cəhd etmək olar.
Kombine olunmuş sistemlər. Mütleq kompensasi sistemlerine xas olan çatışmamazlıqları nəzərə alaraq Not Viner özünün «Kibernetika» kitabında kompensasiya elage prinsiplerini birləşdirmək fikrini irəli sürmüşdür. I prinsipden istifade olunan ATS kombinə olunmuş ATS adlar Her Şekil 7.11-de kombinə olunums ATS-in sxemi göstərilmişdir
Bele sistemdə bütün mümkün g, y ve f məlumatlarından istifadə olunur. Burada həm əks əlaqə, həm də kompensasiya prinsiplərindən eyni zamanda istifadə olunduğundan tenzim- leme operatoru aşağıdakı şəkildə yazılır:u = D(ε, f).Kombine olunmuş ATS-de daha güclü həyəcanlandınc tesirler ölçülüb, K kompensatorunun köməyi ilə cəld kompen sasiya olunur, zeif heyecanlandırıcı təsirləri isə ölçməyib, on ların tədricən kompensasiya olunmasını əks əlaqə prinsipi üzre işleyen T tənzimləyicisinin öhdəsinə buraxırlar.