自動制御システムの分類

制御アルゴリズムに従って相互に接続され相互作用する自動制御装置と制御対象のセットを自動制御システム（ACS）と呼びます。

自動制御システムは制御方式や機能特性によって分類できます。制御方法に従って、すべてのシステムは、通常 (非自己調整) と自己調整 (適応) の 2 つの大きなクラスに分類されます。

単純なカテゴリに属する​​通常のシステムは、管理の過程でその構造が変更されることはありません。これらは最も開発されており、鋳造工場や熱処理工場で広く使用されています。一般的な自動制御システムは、オープン制御システム、クローズド制御システム、および複合制御システムの 3 つのサブクラスに分類されます。

開ループ自動制御システムは、自動剛体制御システム (SZHU) と外乱制御システムに分けられます。

第１のシステムでは、レギュレータは、得られる結果、すなわち制御量の値や外乱の値に関係なく、制御対象に作用する。外乱制御システムは、制御対象に影響を与える外乱に応じて制御動作が生成されるという原理に基づいて動作します。

例として、鋳造工場または熱作業場の暖房システムを考えてみましょう。この場合、店舗の暖房パイプ内の温水の消費量は外部の気象条件に依存します。外気が寒ければ寒いほど、より多くの温水がラジエーターに供給され、その逆も同様です。

たわみ原理に基づいて動作する閉鎖型自動制御システムは、自動制御システム (ACS) とも呼ばれます。それらの際立った特徴は、信号通過の閉じたサイクルの存在、つまり、制御変数の状態に関する情報が比較要素の入力に送信される戻りチャネルの存在です。

自動制御システムは、制御値の安定化（安定化ATS）、既知（プログラム化ATS）または未知（追跡ATS）プログラムに従って制御値を変更するという3つの問題を解決するように設計されています。

ATS 安定化では、制御量の設定値は一定です。このようなシステムの例としては、熱炉の作業空間の温度制御システムがあります。ソフトウェア ATS では、制御変数の値は、事前に設計された (既知の) プログラムに従って時間の経過とともに変化します。

サーボシステムでは、制御量の設定値が未知のプログラムに従って時間の経過とともに変化します。トラッキング ATS とソフトウェア ATS は、基準信号の処理原理がスタビライザーとは異なります。

サーボ制御の最も典型的な例は、燃料を溶解および加熱するための炉内の燃焼プロセスを調整する際に、燃料と空気の消費量の所定の比率を自動的に維持することです。

自動制御システム: a — オープン、b — バイアス オープン、c — クローズ、d — 複合、d — 自己調整、P — コントローラー、OU — 制御オブジェクト、ES — 比較要素、UAV — 制御動作の分析用デバイス: VU — コンピューティングデバイス、IU は実行デバイス、AUU は自動制御デバイス、AUO は制御オブジェクト分析デバイスです。

組み合わせシステムは、偏差制御システムと外乱制御システムの利点を組み合わせて、制御精度を向上させます。複合システムにおける説明のつかない外乱の影響は、バイアス制御によって補償または減衰されます。

自己調整 (適応) システムは、エクストリーム システム、自己調整システム、自己調整システムの 3 つのサブクラスに分類できます。

極端な調整システムは、安定化、追跡、またはプログラムされた制御システムと呼ばれ、外部条件の変化またはシステムの内部状態の変化に応じて設定、プログラム、または再生法則が自動的に変化し、システムの最も有利な（最適な）動作モードを作成します。コントロールオブジェクト。

このようなシステムでは、永続的な設定やプログラムの代わりに、オブジェクトの各特性（効率、生産性、経済性など）を分析し、得られた結果に応じて必要な値を提供する自動検索装置がインストールされています。したがって、この特性は、システムの動作条件に影響を与えるさまざまな妨害影響の連続変化に対して優れた値を示します。

セルフチューニングパラメータを備えたシステムでは、外部条件や制御対象の特性が変化したときに、制御装置の可変パラメータが（あらかじめ決められたプログラムに従わずに）自動的に変更され、システムの安定した動作を確保し、システムの状態を維持します。指定されたまたは最適なレベルでの制御された値。

自己調整構造を備えたシステムでは、外部条件や制御対象の特性が変化すると、接続方式の要素が切り替わったり、新しい要素が導入されたりします。こうした構造の変更（選択）の目的は、経営課題に対するより良い解決策を達成することです。

構造の選択は、計算および論理演算を使用した自動検索によって行われます。このようなシステムは、外部条件や物体の特性のあらゆる変化に適応するだけでなく、個々の要素に誤動作や損傷が存在する場合でも正常に機能し、壊れた回路を置き換える新しい回路を作成する必要があります。自己調整システムは、いくつかのオプションをすばやく試し、最適なものを選択して「記憶」することで改善し、「経験を積む」ことができます。

機能分類 すべての自動制御システムは 4 つのクラスに分類されます。

• メカニズムの働きを調整するシステム、

• 技術プロセスのパラメータを調整するシステム、

• 自動制御システム、

• 自動保護および遮断システム。

プラントの個々の機構の動作、またはプラント全体としての自動剛体制御システム (SZHU) の動作を調整するように設計されたシステム。

自動制御システム (ACS) の技術プロセスは、制御値を所定のレベルに維持したり、所定のプログラムに従って変更したりすることを保証します。

自動制御システム (ACS) には、人間が直接関与することなく、技術プロセスパラメータ (温度、圧力、空気中の粉塵やガス含有量など) の現在値に関する情報を取得する手段と方法が含まれています。

自動保護システム (SAZ) および遮断システム (SAB) は、機器を安定した状態で動作させる際の緊急事態の発生を防ぎます。