ТЕХНОЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР ЕРЕКШЕЛІГІНІҢ ЕСЕБІМЕН КҮРДЕЛІ ЕМЕС АВТОМАТТАНДЫРУ

«Технологиялық процестер мен өндірістерді автоматтандыру (салалар бойынша)» мамандығының орта кәсіби білім беру бағдарламасын жүзеге асыратын білім беру мекемелерінің бағдарламаларын іске асыратын білім беру мекемелерінің оқыту процесінде қолдану үшін, оқу құралы ретінде «Білім беруді дамыту Федералды институты» Федералды мемлекеттік автономды мекемесі («БДФИ» ФМАМ) ұсынған

ӘОЖ 681.5(075.8) КБК 32.965ші723

Бұл  кітап  Қазақстан  Республикасының  Білім  жəне  ғылым  министрлігі  жəне «Кəсіпқор» холдингі» КЕАҚ арасында жасалған шартқа сəйкес ««ТжКБ жүйесі үшін шетел əдебиетін сатып алуды жəне аударуды ұйымдастыру жөніндегі қызметтер» мемлекеттік тапсырмасын орындау аясында қазақ тіліне аударылды. Аталған кітаптың орыс тіліндегі нұсқасы Ресей Федерациясының білім беру үдерісіне қойылатын талаптардың ескерілуімен жасалды. Қазақстан Республикасының техникалық жəне кəсіптік білім беру жүйесіндегі білім беру ұйымдарының осы жағдайды ескеруі жəне оқу үдерісінде мазмұнды бөлімді (технология, материалдар жəне қажетті ақпарат) қолдануы қажет. Аударманы «Delta Consultіng Group» ЖШС жүзеге асырды, заңды мекенжайы: Астана қ., Иманов көш., 19,

А655 Технологиялық процестер ерекшелігінің есебімен күрделі емес автоматтандыру жүйесін әзірлеу және модельдеу: орта кәс. білім беру мекемесінің студ. арналған оқул.,/С. М. Андреев, Б. Н. Парсункин. — М. : «Академия» баспа орталығы, 2016. — 272 бет.

Оқу құралы «Технологиялық процестер мен өндірістерді автоматтандыру (салалар бойынша)», «Технологиялық процестер ерекшелігінің есебімен күрделі  емес автоматтандыру жүйесін әзірлеу және модельдеу» КМ.04 мамандығы бойынша кәсіби орта білім берудің федералды мемлекеттік білім стандартына  сәйкес құрылды. Технологиялық процестерді автоматтандыру жүйесі мен мехатронды жүйесін әзірлеу және модельдеу қағидаттары қарастырылған; автоматты реттеу контурын басқару, тағайындау, құру қағидаттары және математикалық сипаттаудың негізгі түсінігі келтірілген; басқару элементтері мен жүйелерін динамикалық сипаттау ұсынылған. Автоматтандыру жүйесінің техникалық құралдарын жіктеу берілген: технологиялық шама датчиктері, атқарушы құрылғылар, технологиялық контроллерлер мен ТП АБЖ интеграцияланған жобалау және басқару жүйесімен олардың өзара байланысы көрсетіледі. Жеке технологиялық параметрлерді автоматтандыру жүйелерін жобалау мысалдары келтірілген.

© Дайындау. «Академия» баспа орталығы, 2016

Құрметті оқырман !

Осы оқу құралы «Технологиялық процестер мен өндірісті автоматтандыру (салалар бойынша)» мамандықтарының оқыту- әдістемелік құралы болып табылады. Оқу құралы «Технологиялық процестер ерекшелігі есебімен жеңіл автоматтандыру жүйесін әзірлеу және модельдеу» КМ. 04 кәсіби модульдерін оқып білу үшін арналған. Жас ұрпақтың оқыту-әдістемелік кешені жалпы білім беру және жалпы кәсіби пәндер мен модульдерді оқып білуді қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін дәстүрлі және инновациялық оқыту материалдарын енгізген. Әр жиынтық жалпы және кәсіби құзіреттіліктерді игеру үшін, соның ішінде жұмыс берушінің талаптарын ескере отырып, қажетті болатын оқулықтар мен оқу құралдарынан, оқыту және бақылау құралдарынан тұрады. Оқу құралы электронды білім беру ресурстарымен толықтырылады. Электронды ресурстар интерактивті жаттығулары және тренажерлары, мультимедиялық объектілер, қосымша материалдар мен Интернеттегі ресурстарға сілтемелері бар теориялық және практикалық модульдерінен тұрады. Оларға Терминологиялық сөздік пен оқыту процесінің негізгі параметрлерін белгілейтін электронды журнал қосылған: жұмыс уақыты, бақылау және практикалық тапсырмаларды орындау нәтижелері. Электронды ресурстар оқыту процесіне жеңіл ендірілген және әр түрлі оқыту бағдарламаларына бейім бола алады.

Кіріспе

ХХ ғ. соңғы онжылдығында ақпараттарды түрлендіру, өңдеу, беру және сақтаудың сандық әдісін қолдануға негізделген Өнеркәсіптік өндірістің технологиялық процестерді автоматты басқарау жүйесі (ТП АБЖ) иерархиялық құрудың заманауи тұжырымдамасы айқын қалыптасты. Әсіресе технологиялық параметрлер датчиктерін, типтік басқару заңын қалыптастыру, атқару механизмдері мен әдістерін іске асырудағы бар қағидаттар кезінде оперативті ақпараттарды өңдеу және алмастырудың техникалық құралдары түбегейлі өзгерді.

деп аталады. Автоматтандырылған өндірісте адамдар үлесіне тек басты машиналарға, механизмдер мен қондырғыларға мезгіл-мезгіл ықпал етуге, басқару жүйесі үшін тапсырмалар құрылымдауға, сонымен қатар аспаптар көрсеткіштері бойынша технологиялық процестердің аса маңызды параметрлерін қадағалау тапсырмасы ғана қалады. Жұмыс        барысында        адамдар        араласпайтын        басқару        жүйесі

Процестер мен қондырғыларды автоматтандыру келесі негізгі функцияларды орындайтын басқару жүйелерінің көмегімен жүзеге асырылады: Микропроцессорлық техниканы дамытудың алғашқы кезеңдерінде көптеген өнеркәсіптік өндіріс салаларында автоматты жүйелерді іске асыру кезінде басқарушы ықпалды қалыптастырудың қатты логикалық құрылымымен техникалық басқару құралдары алды. ТП АБЖ техникалық құралдарын дамытудағы алдағы уақытта басым болашағы бары автоматты басқарудың еркін бағдарламаланған әмбебап техникалық құралдарын қолдану болып табылатындығы бірте-бірте айқын бола бастады. Бағдарламаланатын        техникалық        микропроцессорлық автоматтандыру құралдарын дамыту процесінде осы екі түрді ажырату орын алды: Өнеркәсіп өндірісінің заманауи ТП АБЖ автоматтандыру құралдарының екі түрінің дұрыс үйлесімін танытады. ТП АБЖ синтезі кезінде бір уақытта автоматты бақылау және басқарудың дәстүрлі құралдарын жетілдірумен бірге дайын стандартты блоктар (модульдер) мен бағдарламалық технологиялар кеңінен таралды. Бұл жүйеге модульділік пен масштабталушылық сияқты маңызды қасиеттерді, яғни жасалып отырған ТП АБЖ қабілеті технологиялық процестердің параметрлерін басқару бойынша ұсынылған технологиялық талаптар кеңеюі мен шешілетін міндеттер шамасының артуына бейімделуді қамтамасыз етуге мүмкіндік етті. ТП АБЖ заманауи құралымы иерархиялық қағидатпен қалыптасады және технологиялық процестерді басқару бойынша аясын қатаң шектеулер мен міндеттерді шешу мүмкіндігі бар бірнеше басқару деңгейінен тұрады, мұнда әрбір ішкі жүйесінің ішкі архитектурасы жалпы құрылымға аналогті. ТП АБЖ иерархиялық құрылымын қолдану барлық қалған элементтерді өзгертпей, жеке жүйелерді автоматты басқару және жетілдіруде өндірістің кез келген ықтимал талаптарына бейімделетін типтік шешімдер құруға мүмкіндік береді. Қазіргі        уақытта        ТП        АБЖ        компоненттері        мен        техникалық

құралдарын әлемдік өндірушілердің барлығы олардың құрымының келесі қағидаттарын ұстанады:

1-

тарау .

Технологиялық процестерді басқару әдістері және функциялары 2-

тарау .

Технологиялық процестерді автоматтандыру жүйелері 3-

тарау .

4-

тарау .

1-

ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРДІ БАСҚАРУ ӘДІСТЕРІ МЕН

АВТОМАТТАНДЫРУЖҮЙЕСІНІҢ        АРНАЛЫМЫ, МАҚСАТЫ МЕН ФУНКЦИЯЛАРЫ Техникалық процестер мен өндірістік объектілерді автоматтандыру кезінде объектілерді автоматтандырудың жалпы жүйесіндегі жеке ішкі жүйелерге жүктелетін әр түрлі Функционалды міндеттерді жиі шешуге тура келіп отырады. Автоматты басқару жүйесін жіктеу қолданылатын энергия  және т.б. түрінде басқару және функционирлеу алгоритмдеріне қолданылатын жүйенің арналымы мен құрылымын сипаттайтын әр түрлі қағидаттар мен белгілер бойынша жүзге асады. Автоматтандыру жүйесі арналым бойынша үш класқа бөлінеді: ақпараттық, басқарушылық және қорғаныштық (1.1-сурет.)

ішкі жүйесі бақылау өлшеу аспаптарының (БӨА) көмегімен автоматтандырылған объектілердің сандық (өлшеу) және сапалық (индикация) көрсеткіштерін алуды қамтамасыз етеді.

Сигнализация ішкі жүйесі бақылаудың ішкі  жүйесіндегі техникалық құралдарды қолданады, алайда жарықтық, дыбыстық немесе басқа түрлі сигналымен ақпарат беру формасынан ерекшеленеді.

Сигнализацияның функционалды ішкі жүйелері командалық, бақылау, ескерту және авариялыққа бөлінеді. Ақпараттық жүйелерге қойылатын негізгі талаптар - жеткілікті түрдегі ақпараттылық, сонымен қатар ешбір бұрмалаусыз және іркіліссіз ақпарат берілісі.

Басқарушы жүйелер алынған ақпараттар негізіне басқару объектісіне әсер беретін автоматтандырудың ішкі жүйелерінен тұрады. Бұл класқа автоматты реттеу (АРЖ), басқару (АБЖ) және

кейбір басқару  шамасының берілген заңдылығы бойынша тұрақты қолдау немесе өзгерту үшін арналған.

Автоматты басқару жүйелері белгілі бір басқару критерийлеріне қол жеткізуге бағыталған объектіге әсер етудің жиынтығын жүзеге асырады. Жалпы жағдайда АРЖ және АБЖ локальді автоматика құралдары (реттегіштер) негіздегісі ретінде есептеу техникасын қолдана отырып жасалатын болады.

Автоматтандырылған басқару жүйелер есептеу техникасын міндетті түрде қолдана отырып, техникалық құрылғылар мен адамның бірлескен әрекетімен басқаруға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда техникалық құрылғылар стандартты басқару міндеттерін шешеді, қажетті есептеулер жүргізеді, сонымен қатар стандарты емес басқару міндеттерін шешетін адам ақпараттарын қамтамасы етеді. АБЖ арасында өнеркәсіптік өндірістің технологиялық процестерді автоматты басқарау жүйесі (ТП АБЖ) және өзінің маңызы бойынша ақпараттық жүйелерге жатқызылатын өндірістік басқару жүйелерін (

техникада маңызды рөл атқарады.  Осы кластың жүйелері адамның қатысуынсыз тек автоматты режимде, адамның қатысуынсыз жұмыс істейді және технологиялық параметрлердің нормадан ауытқуынан, сонымен қатар авариялық жағдайлар туындауынан объектілерді қорғайды.

) блоктауларға ажыратады. Блоктау және қорғау жүйелері іске қосылу нәтижесінде немесе қорғау объектілеріне материалды және энергетикалық ағындарға қолжетімділік тоқтатылады, немесе

Технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйесінің, әдеттегідей, үш деңгейден тұратын иерархиялық құрылымы бар және келесі функцияларды орындайды (МемСТ 34.003 — 90):

үздіксіз басқару ) немесе технологиялық процестердің үздіксіз параметрлерінің берілген заңдылығы бойынша өзгертуді, сонымен қатар

Дискретті (логикалық) басқару ілмекті арматура, механизмдер, реле, соңғы және жолдағы ажыратқыштар, датчиктер, индикаторлар мен сигнализаторлар болуын сонымен қатар басқарушы команданы

қалыптастыру үшін, іске қосуға, блоктауға, тоқтатуға қорғау әрекеттері, сигнализациялар және т. б. күйлерін бақылау үшін қолданылады.

Функционалды топтық басқару (ФТБ)

Қадамдық басқару алгоритмдері келесі функцияларды  жүзеге асырады: Қадамдық алгоритм жұмысының барысы туралы операторға арналған ақпарат нөмір мен ағымдағы операция қадамынан, сонымен қатар оның орындалу талаптарынан тұрады.

Қашықтықтан басқару объектілері стансаның атқарушы механизмдері болып табылады: ысырмалар, реттегіш клапандар, қозғалтқыштар  және  т.б..

Стансаның  атқарушы  механизмдерін жеке

қолмен басқарудан өзге оператор функционалды –топтық басқарудың логикалық схемасы немесе аса жоғары деңгейлі реттегіштерден

сыртқы автоматты басқаруға ілмекті арматураның жұмыс режимін ауыстыру, резервті автоматты енгізу блоктау және сызбасын қосу/ағыту мүмкіндігі бар. Реттегіш клапандар үшін реттегіш параметр мәнін немесе клапанның ашылу дәрежесін арнауға немесе өзгертуге болады. Қашықтықтан автоматты басқаруға ауысу соққысыз, яғни басқарушы сигналдың күрт өзгерісінсіз жүзеге асырылады.

Технологиялық қорғау және блоктау функциялары автоматты реттеу және қашықтан басқару функцияларын қалыптастыратын басқарушы сигналдарының авариясыз іске қосылуын  қамтамасыз етеді. Атаулы функция басқару объектісінде авариялық жағдайларға алып келуі мүмкін басқарушы сигналдарын блоктауға мүмкіндік береді.   Мысалы,    технологиялық   механизмнің   электржетегі   үшін «алға» және «артқа» командасын бір уақытта құрылымдау кезінде басқарушылық әсер беруге жол бермейді немесе шеткі күй механизмдеріне қол жеткізген кезде, басқарушы сигналды үзеді. Бұдан өзге, қорғау сигналының іске қосылуынан сигнализациялық және оперативті дисплейге беруді, дыбыстық және жарықтық сигналдардың қосылуын, осы сигналдардың бейнесі үшін ТП АБЖ көмекші функцияларына беру қамтамасыз етіледі. Қорғау және блоктау функцияларының негізімен бір уақытта авариялық жағдайларды тіркеу, жабдықтың авариялық тоқтауларының алғашқы себептерін талдау, персоналдарды авариялық жағдайларға алып келуі мүмкін орындалған немесе орындалмаған командалар мен әрекеттер туралы уақытылы хабарлау функциялары орындалады.

ақпараттық функциялары ТП АБЖ базалық функциялары болып табылады. Технологиялық ақпараттан датчиктерінің тікелей сауалнамасынан өзге кіру ақпаратының дұрыстығына бақылау жүргізіледі. Бақылау нәтижелері бойынша әрбір енгізу каналы үшін жұмыста орын алған іркілісті талдауға мүмкіндік беретін жалпыланған дерексіздік индексі құрылымдалады. Ары қарай енгізілетін сигналдар қолданылатын датчик, оны орнату орын мен жұмыс талаптарының есебімен масштабтауға,  сүзгіден  өтуге, тегістеуге, желілендіруге және түзетуге ұшырайды.. ТП        АБЖ        басым        көп        ақпараттық        функциялары        заманауи

өнеркәсіптік контроллерлер сигналын енгізу модульдерінде тікелей іске асырылады, және, ережеге сай алгортимдерді іске асырудың ерекшеліктері жүйені жобалаушыдан жасырылған. Кейбір  жағдайларда контроллерлерді бағдарламалау кезінде  датчик  типі, оның шығыс сигналының өзгеру диапазоны мен оны пайдалану ерекшеліктері көрсетіледі. Ақпараттарды алғашқы өңдеулер бойынша қалған барлық әрекеттері кіріктірілген алгоритмдермен жүргізіледі. Алайда, ақпаратты алғашқы өңдеуге мұндай тәсіл ақпаратты алғашқы өңдеу функцияларын жеке баптаудан толық бас тартуды білдірмейді. Әзірлеуші өңдеу алгоритмдерін тікелей контроллердің басқарушы бағдарламасында іске асырып, сигналдарды өңдеу бойынша қосымша әрекеттер қолдануы мүмкін.

оператор- технологтарға технологиялық процесс туралы ақпаратты ұжымдық қолданудың проекциялық экрандарына, жұмыс орнының мониторына және пульттар мен қалқандардың аспаптық панельдеріне шығаруға мүмкіндік береді. Оператор мониторының экранына жабдықтың мнемосұлбасы реттауші органдар қалыбы, коммутациялық аппаратура, ілмекті арматура, реттегіштер мен механизмдер күйлері, сонымен  қатар параметрлер өлшеу сызбалары, гистограммалар, ағымдағы параметрлер кестелері, анықтамалық ақпарат, қолданбалы міндеттер есебінің нәтижелері шығарылатын болады. Оператор интерфейсі басқарудың немесе ақпарат пен объектінің жалпы күйінің жан-жақты шолуының қажетті объектісін тез іздеуді қамтамасыз етеді. Соңғы сағатта, аусымда, тәулікте, ай, жыл ішінде жүйеде орын алған оқиғалар хаттамасы жүргізіліп көрінеді. Объекті күйлерін графикалық көрсетуінің басқа түрі – қарау мен баптаулардың кеңейтілген мүмкіндіктерімен сызбаны көрсететін тренділер. Функционалды топ немесе тораптар үшін екі типті  көлденең және тік гистограмма түріндегі параметрлерін, яғни бірдей және әр түрлі көлемдегі параметрлерімен көрсету мүмкіндігі бар. Ағымдағы параметр мәнінің графикалық кескінінен өзге гистограммаларда параметрлердің жол берілетін және авариялық мәндері келтіріледі. Параметр шығысы кезінде іске қосылу қондырғысынан тыс мысалы сары мен қызыл түстердің өзгеру сызығындағы іске қосылуын орнату.

Хаттамалау мен құжаттандырудың ақпараттық функциясы мөр мен экранды шығару үшін, тізімдеме мен журналдарды қалыптастыруға, сонымен қатар оператор-технолог, автоматика, қорғаныс пен жұмыс процесінде блоктау әрекеттерін хаттамалауға арналған.

функциясы технологиялық персоналдар қатысуларын талап ететін технологиялық оқиғалар  көрінуі туралы оперативті персоналдарды дыбыстық және көзбен  шолу арқылы хабарлау үшін арналған. Оқиғалардың орын алуы туралы ақпараттар ТП АБЖ басқару функцияларынан шыға отырып беріледі. Технологиялық сигнализация сигналдары мен хабарламаларын шығару үш әдіспен жүзеге асырылады: Технологиялық сигнализация технологиялық персоналдың оқиғаға әрекет ету дәрежесі мен деңгейін анықтайтын

ТП АБЖ техникалық кешені мен бағдарламалық құралдарының жұмыс қабілеттілігін бақылау мен күйін көрсетуді жүзеге асырады. Ақаулылығын технологиялық процесс жылжу шапшаңындағы аппаратық немесе бағдарламалық модуліне дейін  дәлдікпен анықтайды. Осы функцияны

Ақаулықтар туралы ақпараттар стансаның қызметкерлеріне хабарламалар  мен  дыбыстық  сигнализациялар,  сонымен  қатар істен

шыққан элементтер бөлінетін жерде ТП АБЖ техникалық құралдарының арнайы мнемосұлбалы кешенінде беріледі. Істен шығу туралы ақпараттар істен шығуларды тіркеу тізімдемесіне енгізіледі.

ТП АБЖ деңгейлері.

Замануи ТП АБЖ жеке деңгейлер міндеттері айқын анықталған иерархиялық жүйені танытады. Орындалатын міндеттер мен жабдықтың орналасуына қарай ТП АБЖ-нің үш деңгейін ажыратады. Әр деңгей функционалды белгілер мен орындалатын тапсырмалар бойынша техникалық құралдарын біріктіреді. (1.3-сурет.).

Төменгі деңгей (

далалық (

Fіeld ),

енгізу/шығару деңгейі

құрылымы ТП АБЖ негізі болып табылады және ақпарат алу мен әсер ету процесінің функцияларын орындайтын құралдарды қосады. Бұл құралдар басқару объектісімен тікелей өзара әрекет жасайды. Олар жоғарыда орналасқан сызбадағы барлық ақпараттарды қамтамасыз етеді және басқарылатын объектіге олардың кез келгенінің басқарушылық әсерін беруді жүзеге асырады. Күрделі құралдар әдістерімелерімен байланысты емес параметрін өлшеу датчиктер (

өлшеу түрлендіргіштері ) көмегімен жүзеге асырылады. Күрделі құралдық әдістемелерді талап ететін өлшемдерді өткізу үшін, өлшеу кешендерін қолданады. Бұдан өзге, төменгі деңгей басқару объектісіне тікелей жақын орналасқан үлестірілген енгізу/шығару модульдерін қосады және атқарушы құрылғыға өлшеу түрлендіргішінен және басқарушы әрекеттерден ақпарат «концентраторларының» функцияларын жүзеге асырады. Далалық деңгей құрылғылары интеллектуалды болып келеді, онда осы құрылғылармен ақпараттар айырбастау деректер берілісінің желісі бойынша сандық формада тікелей ықтимал.

Орташа деңгей (

локальді, контроллерлер деңгейі ) ТП АБЖ құрылымы қарапайым объектілерді бақылау және реттеудің бір контурлы жүйелерін құру және

күрделі объектілердің жеке параметрлерін автономды бақылау және реттеуге арналған локальді бақылау және автоматтандыруға арналған құралдардан тұрады.

Осы деңгейде өндірістік процестің технологиялық параметрлерін тікелей автоматты басқару функцияларын іске асырады. Заманауи ТП АБЖ локальді деңгейі басқарушы  әсерді қалыптастыру және атқарушы механизмдермен басқару өлшеу аспаптарымен белгіленген технологиялық параметрлердің нақты және берілген мәндерінің ағымдағы шамалары туралы ақпаратты өңдеу кезінде белгілі бір алгоритмдер бойынша (басқару заңдары) жүзеге асырылатын бағдарламаланған өнеркәсіптік контроллерлерді қолдана отырып жасалған. Бұдан өзге, локальді деңгейдің техникалық құралдары оператор панельдерін, контроллерлерді бағдарламалау құрылғыларын, деректер берілісі желісін басқару құралдары мен басқа желілермен жалғауға арналған шлюздерді қоса алады. ТП АБЖ-ін басқарудың аппараттық-бағдарламалық локальді деңгейінің техникалық құралдары келесі негізгі талаптарға сәйкес келуі тиіс: Локальді басқару деңгейінде басқарудың тарату/үлестіру жүйесін танытатын және жалпы басқару міндетін шешетін бірнеше контроллерлер жұмыс істей алады. Жеке контроллерлер арасындағы деректер берілісі келесі әрекеттерді орындайтын локальді өнеркәсіп арқылы жүзеге  асырылады:

арасындағы байланыстарды жүзеге асыру .

Өнеркәсіптік желілердегі деректер берілісі үшін кабельді желілерді, талшықты-оптикалық линияларды, радиомодемдерді қолданады. Өнеркәсіптік желілерді көбіне далалық деңгей немесе далалық шина (fіeld bus) желісін атайды. Өнеркәсіптік желі мысалы ретінде Sіemens AG (Германия) компаниясы жасаған «Profіbus» далалық деңгейінің желісін келтіруге болады.

Жоғарғы деңгей (адам-машина интерфейсінің деңгейі) бір немесе бірнеше басқару стансасынан тұрады. Адам-машина интерфейсі іске асыратын бағдарламалық-инструментальді негізгі құрал ретінде бір қолданушылық АЖО ретінде де, сонымен қатар жаһандық желілерде және Интернет желісінде деректер ұсынудың деңгейін қоса отырып, өзіндік көпдеңгейлі құрылымы бар бірнеше деректер серверлері бар күрделі бөлінген жүйелерін жасауға мүмкіндік беретін

Supervіsory Control And Data Acquіsіtіon — диспетчерлік басқару және деректер жинау )

жүйесі қолданылады.

SCADA жүйесі шешетін негізгі міндеттерді келтірейік (нақтырақ – 4-бөлімді қар.): ■ технологиялық процестің ағысы, жабдық күйі, өндірілген өнім төлқұжаттары және т.б. туралы қажетті есептерді құрылымдау

ТП АБЖ жоғары деңгейінің есептеу құралдары әдетте Ethernet стандартының локальді ақпараттық желісіне біріктірілген және жаһандық желіге, мысалы, кәсіпорынның жаһандық желісіне немесе Интернет желісіне шығулары болады. ТП АБЖ жоғарғы басқару деңгейінің ақпараттық желісі өзара әсер мүмкіндігін болдырмау үшін,

ТП АБЖ жеке элементтері істен шыққан кезде, деректер берілісінің желілері мен каналдарын автоматты түрде жаңадан конфигурациялауға мүмкіндік беретін бағдарламалық жасақтамалар арқылы жүзеге асыралады.

2-

ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРДІ АВТОМАТТАНДЫРУ ЖҮЙЕЛЕРІ

Экономикалық дамудың маңызды факторы заманауи жетістіктерін өнеркәсіптік өндірісте автоматтандыруда қолдану болып табылады. Автоматты бақылау және басқару жүйелерін үздіксіз дамытуға қарамастан, осы процестің келесі негізгі кезеңдерін ажыратуға болады: Автоматты басқару жүйесін қарқынды қолданудың үлкен әлеуметтік маңызы бар. Өндірістік процестерді автоматтандыру өндірістегі іркілістерді төмендетуге, еңбек өндірімділігін арттыруға және осы арқылы дайын өнімнің бірлігінің құны қысқарған кездің өзінде өндірімділіктің экономикалық тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Бұл автоматтандыруға шығынның тез өтелімділігіне ықпал етеді және бәсекеге қабілетті өнімнің жеткілікті санын өндіруге мүмкіндік береді.

Автоматтандырылған жүйені қолдану қоғамдағы техникалық прогрестің және өндірістік күшті дамытудың негізгі бағыттарының бірі болып табылады. Егер ертеректе (АБЖ енгізілгенге дейін) технологқа өндірістік процестерді білікті басқару әдістерін игеру үшін ұзақ мерзім талап етілген болса, онда бақылау және басқарудың заманауи автоматтандырылған жүйелерін қолдану кезінде қажетті біліктілікке ие болуы мерзімі көп есе қысқарды және технологтар квалификациялы еңбекпен айналыса отырып, аса ыңғайлы жағдайларда еңбек етуге мүмкіндік алды. Алайда сонымен қатар технологиялық персоналдар білімінің деңгейіне қойылатын талаптар артты. Автоматтаудың әлеуметтік мәнінен өзге АБЖ-нің экономикалық тиімділігін бағалаудың маңызы зор. Негізгі агрегаттар қызмет ететін технологиялық персоналдардың біршама санына қатысты заманауи өнеркәсіптік өндіріс жағдайларында АБЖ енгізу орын босатылуына алып келмейді, керісінше автоматты бақылау және басқару жүйесіне қызмет ету үшін білікті мамандардың қосымша санын тартуды талап етіледі. Өндірімділікті арттыру, технологиялық агрегаттар жұмысын ұйымдастыруды        жақсарту                және        шығарылатын        өнім        сапасын жоғарылату, автоматизацияға жұмсалатын жоғары шығынды өтемдейді. Көптеген        персоналдар        жұмысын                талап        ететін        көмекші операцияларды автоматтандыру (бақылау, әрлеу, таңбалау, орау және т.б.) біліктілігі төмен жұмыскерлер еңбегін қолданудан бас тартуға, маңызды    экономикалық    нәтиже    алуға,    еңбек   төлемінің деңгейін

арттыру талаптарын жасауға мүмкіндік береді.

Автоматты басқару жүйесінің жұмысын бағалау өлшемдері өндірістік процестің автоматтандырылуына шығынның орны толтырылуының мерзіміне қызмет етеді. Технологиялық агрегаттарды автоматтандыру кезінде еңбек өндірімділігін арттыру жаңасының құрылысымен эквивалентті, сондықтан да автоматты бақылау және басқару жүйесін енгізу экономикалық мақсаттылығы және өндірістік процестерді басқарудың технологиялық негіздемелі  деңгейін қамтамасыз ету есебімен жүргізілуі тиіс. Өндірістік және техникалық процестерді автоматты басқаруды тиімдендіру барлық экономикалық және әсіресе әлеуметтік аспектілерді міндетті түрде ескеруі тиіс.

Кез келген технологиялық процесс оның қалыпты ағысын бұзатын әр түрлі ауытқу және соңғы өнім сапасын төмендетуге алып келетін берілген мәндерден бақыланатын параметрлер ауытқуын туындататын факторларының әсерімен бірге жүреді. Автоматты реттеу жүйесін қолдану процесс параметрлерін тұрақтандыруға мүмкіндік береді. Мысал ретінде бойлерден шыққан су температурасы тұтыну шамасына тәуелсіз түрде тұрақты болып қалғандағы бойлердегі суды қыздыру процесін қарастырамыз (2.1-сурет.). Бойлердің жұмыс қағидаты келесіде жатыр. Бу мен суық су судың жылуы тек бу жылуының есебінен орын алатын жылу алмастырғышқа түседі. Жылу алмастырғыштан шығатын жылытылған судың температурасын бақылау үшін термометр орнатылған. Қолмен басқарылған кезде, су температурасын бу шығынын реттеу туралы шешім қабылдайтын оператор көзбен шолып бақылайды. ( 2.1, а сурет). Ыстық суды тұтыну артқан кезде, оператор клапанға әсер бере отырып, бу берілісін жылу алмастырғыштан шығудағы су температурасы берілгенге тең болуы үшін бу берілісін арттырады, ал су тұтынуды азайтқан кезде, бу берілісін төмендетеді. Оператор жүргізетін операция

Технологиялық процесті басқару бойынша әрекеттерді автоматты реттеу жүйесін қолдану кезінде автоматты реттеу құрылғыларымен – реттегіштермен жүргізеді (2.1, б сурет.)

Реттегішке технологиялық процесс параметрінің шамасы - жылу алмастырғыштан шығыс жолындағы су температурасы беріледі. Бұл сигнал берілген мәнмен салыстырылады және шығыс параметрінің берілген және ағымдағы мәндерінің арасындағы келісім шамасына байланысты, реттегіш бу беру клапанының ашылуы немесе жабылуына сигналды қалыптастырады. Реттегіш жұмыс істей алатын сигналға жылуалмастырғыштан шыққан су температурасының параметрін өзгерту үшін, реттегішке беретін электр сигналына температура  сигналы түрлендіретін өлшеу түрлендіргіші - температура датчигі қолданылады. Реттегіш атқарушы құрылғыға (АҚ) түсетін басқарушы сигналды құрады. Клапанмен жалғасқан атқарушы құрылғы жетегі бу шығынын өзгертеді.

Шығыс сигналын бақылау — параметрді реттегіш реттегішке  беру  үшін, электрлі сигналға технологиялық процесс (температура) физикалық сигналын түзетін датчикпен жүргізіледі.

деп аталады: БО шығыс сигналдар — ауыспалы басқаратын, шығыс — ауыспалы бақылайтын. БО кіріс және шығыс сандары бір өзгермелімен міндетті түрде шектеледі. Күрделі технологиялық объектілер үшін кіріс және шығыс өзгермелілерінің саны бірнеше ондыққа және тіпті жүздікке жетуі мүмкін.

2.3.

Басқару үшін арналған басқару және техникалық құрылғылар объектісінің жиынтығын автоматты реттеу (басқару) жүйесі деп аталады. Әр түрлі белгілер мен қасиеттерге, сонымен қатар басқарылатын объектінің түріне байланысты олардың жұмыс қағидаты бойынша АРЖ-ін (қаз) жіктеу қабылданған.

жүйеде реттелетін көлемнің берілген мәні орнатылады және процестің қалыпты барысында өзгеріссіз күйінде қалады.

Қадағалаушы жүйелерде тапсырма қандай да бір басқарылатын немесе өзгермелі процесті өзгертуге байланысты өзгереді.

жүйелерде реттелетін көлем мәні берілмейді, ал реттегіш кейбір берілген өлшемнің максималды немесе минималды мәнін іздеуді жүйеге асыру үшін, басқарушы әрекеттерін құрайды (басқару мақсаттары);

Статикалық жүйелерде өтпелі кезең аяқталған соң,  реттелетін көлем арасындағы берілген және орнатылған мәндерінің арасында түрлілік туындайды -— статикалық қателік. Автоматты реттеудің бір ғана жүйесі ауытқу әсері бойынша статикалық және басқарушы әсер бойынша астатикалық және керісінше болады;

объекті сипаттамасы мен басқару мақсатының негізінде өндірілетіндігінде жатыр. Мұндай жүйелерде басқарушы құрылғы басқарылатын көлем мәні у(τ) мен сыртқы ауытқулар шамасы  Z туралы ақпарат алмайды.

Атаулы қағидатты іске асыратын басқару берілетін әсер бойынша басқару деп аталады. Осы қағидат бойынша жасалған жүйе алшақ  тұрған немесе тұйықталмаған болып табылады. Алшақ тұрған жүйенің құрылымдық схемасы 2.4, а

с у р е т т е  ұ с ы н ы л ғ а н .

Мысалы, беретін құрылғы (БҚ) құратын заңды өзгертулерге сәйкес шығыс шамасының уақытында у(τ) қолдауды қамтамасыз ету керек. Бұл үшін БО кірісіне кіруге тапсырма шамасына g(τ) әсер ететін басқарушы құрылғы – басқарушы сигналмен - басқарушы құрылғы (реттегіш) қосылады. Құрылымдық сызбаның алшақ тұрған тізбек түрі бар, осыдан қағидат атауы шығады.

а- алшақ салынған б – тұйықталған; ауытқу бойынша реттеумен

Осы себеп бойынша жүйені функционирлеу алгоритміне салынған өзгертудің болжамдағы заңына көлемнің кез келген ауытқулары  у(τ) осы  жүйемен  жойылмайды.  Алшақ  тұрған  жүйелердегі реттеу дәлдігі

-ге у(τ) жақындығы) реттеу объектісі мен басқарушы құрылғы (Реттегіш) түзетін буындар сипаттамасының тұрақтылығымен ғана қамтамасыз етіледі. Алшақ тұрған қағидат бойынша жұмыс істейтін жүйелер мысалы болып оған белгілі бір комбинациядағы монеталар түсірген кезде, қандай да бір заттар беретін сауда (мысалы, билеттер, шоколад) автоматы болып табылады.

Реттеудің тұйықталған қағидаты (ауытқушылық бойынша) реттеудің аса кең таратылған және әмбебап тәсілі болып табылады. Ауытқушылық бойынша типтік басқару жүйесінің функционалды схемасы 2.4, б суретте келтірілген. Бұдан өзге, ертеректе қарастырылған мысал (2.1 және 2.2-сур. қар.) сонымен қатар ауытқушылық бойынша реттеу қағидаттарын іске асырады. Қағидат негізіне реттеу қателігінің шамасын анықтау (келісілмеу) – салыстыру элементінде (СЭ) тапсырма шамасының берілген (қалаған) сигналдар мен реттелетін көлемнің нақты параметрі х

oc

Жүйенің әсер ету берілісі нұсқармен көрсетілген бағытта орын алғандағы әсерді бергендегі тұйықталған тұйық алған контур түрі бар. Келісілмеу есебі үшін реттелетін параметр шамасы берілетіндегі канал

Реттеудің жоғары дәлдігін алу мүмкіндігі реттеудің тұйықталған жүйелерінің кеңінен таралуына ықпал етті.

ауытқу шамасын өлшеуге мүмкін болған жағдайда қолданады, өлшеуге мүмкіндік болады, осыдан соң осы өлшемдер нәтижелері бойынша реттеу қателігі минималды болуы үшін, Реттегіштің басқарушы сигналын түзету керек. Осы мақсатпен өлшеу құрылғысын - өтемдеу торабына (ӨТ)

ауытқу берілісінің ауытқу каналы (2.4, в сурет ), әрі осылайша х к

өтемдеуші сигнал әрекеті

ауытқу әрекетіне қарама–қарсы болатындай етіп   ұйымдастырылады.  Тек   ауытқу  өлшемімен   туындаған қателікті

реттеу ауытқуы бойынша реттеу жүйелерінде тиімді жойылады.

Есепке алынбаған басқа ауытқу, мұнда тіпті жойылмайды. Қаралған қағидат жеткілікті түрде қимылы бар және қағидаты жоқ және ауытқу өлшеуі стандартты құрылғыларға ықтимал болған кезде және басым көп техникалық қиындықтар келтірмеген жағдайларда тиімді қолданылады.

Өндірістік және технологиялық процестер тұтынушылық құны бар соңғы өнімдегі бастапқы материалдар мен энергетикалық ресурстарды түрлендірудің динамикалық (уақытта өзгеретін) процестерді танытады. Кез келген өндірістік процестегі технологиялық параметрлерді өзгерту немесе уақытта, немесе кеңістікте өзгеретін процестің бір, немесе бірнеше өзгермелі шамасының көмегімен үнемі анықтауға болады. Басқарылатын технологиялық процесс қаншалықты күрделі болған сайын, соншалықты процесті объективті ұсыну үшін, әр түрлі көлемдерін қолдануға болады.

Басқару теориясының ұғымы мен оларды анықтау.

Автоматты басқару теориясының маңызды ұғымдары басқаратын және ауытқу әсерінің басқару объектісі, басқару құрылғы (реттегіш), болып табылады. Автоматты басқарудың негізгі мақсаты мен басты міндеттері кез келген процеспен нақты әрбір нақты жағдайларда алға қойылған мақсаттарға тиімді қол жеткізуді қамтамасыз ететін осындай шешімі қабылдау және іске асыру болып табылады. Автоматты басқару объектісі жеке агрегаттардағы технологиялық процесс, цехтағы немесе барлық кәсіпорындағы, тірі ағзалар және т.б. өндірістік процесс болады.

Басқару объектісіне технологиялық жабдық, өндірістік процесстер мен машиналар және т.б. жатады. Басқару объектісіне қандай да бір өзгерістер енгізу әдеттегідей мүмкін емес немесе елеулі қиындықтар туғызады.   Сондықтан   да   БО   жүйенің   «өзгермейтін   бөлігі» болып

табылады.

АРЖ жеке элементтерінің арасындағы өзара байланыс әдетте элементтері тікбұрыштармен көрсетілген құрылым сызбасы, ал осы элементтер арасындағы байланыс – әр түрлі ақпараттық берілісі мен сигналдарын басқаратын беріліс бағытын көрсететін нұсқары  бар жалғау сызықтары түрінде ұсынылады .

Құрылымдық сызба

Уақыт бойынша басқару объектісінің күйі мен жосығы оның табиғатын сипаттайтын және объектінің математикалық объектісін түзетін дифференциалды теңдік жүйесімен ұсынылатын болады, сонымен қатар объектінің қасиеті статикалық және динамикалық сипаттамаларымен көрсетілетін болады.

Жалпы түрде басқару объектісі объектінің реттелетін параметрлері y v

..., y n ,

ауытқу әсерлері

k

басқарушы әсерлер U

m ,

сонымен қатар объектінің аралық (ішкі) өзгермелі күйлері y

, ..., у г

басқару объектісінің жұмысын сипаттайды және технологиялық процеспен немесе жұмыс механизмімен анықталады.

Басқарушы әсерлер басқару объектісінің кірісіне беріледі және реттелетін параметрлер технологиялық процеске немесе жұмыс механизмдеріне сәйкес өзгеретіндей етіліп құралады.

Ауытқу әсері кездейсоқ түрде басқару объектісіне әрекет етеді және басым жағдайларда бақыланбайды. Дегенмен, олардың әсері берілген мәндерден шығыс ауысуының ауытқушылығын тудырады.

а

Аралық (ішкі) өзгермелі технологиялық процестің барысына тікелей ықпал етпейді, алайда басқару объектісінің қалыпты функционирлеуде маңызды рөл атқарады. Газ тәрізді отынмен жағылатын камералық қыздыру пешінің жұмысын басқару объектісін мысал ретінде қарастырайық ( 2.6, а сурет). Реттелетін параметрлер (2.6, б сурет.) қыздырудың технологиялық процесінің негізгі параметрі - өзгерту үшін пешке газ беруді реттеу (газ шығыны) талап

етілетін t

ж ылыту газының калориялылығы мен пеш қалауы арқылы жылу жоғалту шамасы, қарау саңылауы және

тиеу терезесі болады. Ауытқу әсерінің параметрлері туынды түрде өзгереді және атаулы технологиялық процесте бақыланбайды.

Аралық өзгермелі температура датчиктермен өлшенетін t

пештің жұмыс кеңістігінің жұмыс температурасын қадағалауға мүмкіншілік береді. Реттеу контурын әр түрлі типтегі элементарлы буындарды жалғаудың барлық        комбинациялары        түрінде        ұсынуға                болады.        Технологиялық параметрлерді басқарудың сәйкес контурын дұрыс құру және физикалық тұрғыда негіздеу үшін, статикалық және динамикалық сипаттамалар, сонымен                қатар        басқару        контурының        әр        буынының                динамикалық

параметрлерін білу керек .

Элементарлы буын мағынасында элементарлы функцияны іске асыратын объектінің немесе басқару системасының бір бөлігі. Элементарлы буындар тікбұрыштармен, ал олардың арасындағы байланыс – буын әрекетінің бағытын көрсететін нұсқарлары тұтас сызықтармен кескінделеді. Тікбұрыш алаңында буындағы сигнал түрлендірілуінің заңын немесе оның графикалық белгісінің математикалық заңды көрінісін тізімге кіргізеді. Буындардың байланысты элементтерінің жеке топтарын нақты іске асырылуын ашпауы мүмкін белгілі бір функцияларды орындайтын

2.4-суретте ұсынылған әр түрлі функцияларды атқаратын ( реттегіш, атқарушы құрылғы және т.б.) элементтерден және әр түрлі типтерді реттеу жүйесін іске асырудың жалпы тәсілі туралы ақпарат алып жүреді, бұл ретте әр элементтің функцияларын нақты іске асыру ашылмайды. Әдеттегідей орындалатын функцияларға сәйкес АРЖ  элементтері үш топқа бөлінеді: Осы үш топтың кез келген элементінің кіруі және шығуы бар. Кіруге бұдан әрі формасы қозғалыс немесе әсер ету үшін қажетті болатын басқасына түзілетін ақпарат түседі. Элементтердің өздері Автоматты реттеу және басқару жүйесіне дейін аса ірі түзілімге бірігетін болады. Кез келген элементтегі бірігу дәрежесіне байланысынан тыс ең болмағанда, бір кіріс пен бір шығыс болуы тиіс. Элементарлы буын, басқару жүйесінің элементтері, сонымен қатар басқару жүйесі екі режимдердің бірінде болады: Элемент (жүйе) тұрған режим түрі математикалық сипаттамаларының түрлерін және қолданылатын математикалық теңдігінің тегін анықтайды.

Орнатылған режим алгебралық теңдікті білдіретін статика теңдігімен, өтпелі режим дифференциалды теңдік болып табылатын динамика теңдігімен сипатталады.

) х(τ) бастап шығу (реттелетін) шамасына у(τ) байланыстылығы элементтің статикалық сипаттамасы деп аталады. Орнатылған режимді объектідегі өтпелі процестердің

барлығы аяқталған кездегі объектінің осындай күйін атайды.

Жалпы түрде бір шығыс сигналдар үшін статикалық сипаттаманың математикалық сипаты келесі түрде

ұсынылуы мүмкін: y ( τ ) = f ( x

, x

, … , x n ) ,

мұндағы x

, x

, ..., x n

АРЖ элементтерінің статикалық сипаттамаларын түріне қарай сызықтың сызықтық емес және релелік деп бөледі. Егер статикалық сипаттама анықтаманың барлық саласында дифференциалданатын  болса (туындылығы бар), онда мұнай сипаттама үздіксіз болып табылады. АРЖ релелік элементтерінде статикалық сипаттамаларының ажыраулары бар (ережеге сай бірінші тектегі). Статикалық сипаттамаларының ықтимал түрлері 2.7, а... е суреттерде ұсынылған.

y =

const;

x

талаптары, сызықтық емес статистикалық сипаттамалар үшін (2.7, б,

в сурет.) —

талаптары орындалады.

y =

x f ( x ) .

(2.1)

АРЖ элементтерінің сызықтық емес статистикалық сипаттамаларының арасынан шығыс сигналының бір мәніне х х

және х

екі мәні сәйкес келетін және функционалды тәуелділік белгіні айырбастайтын (2.1) сипаттамалары болады.

Мұндай        сипаттамалар        экстремалды        статикалық        сипаттамаларға жатқызылады.

2.7. сур. АРЖ элементтерінің статикалық сипаммалараның түрлері: а

в

г ... е

Статикалық        сипаттамадағы        нұсқарлармен х

сигналдардағы        кіру өзгерісінің бағыты көрсетілген.

Статикалық сипаттамалар біріншіден БО басқарушылық шекаралары, яғни реттелетін параметрді x mіn

-нен х тах

у тах

Автоматты басқарудың күрделі жүйелерінде әрқайсысының өзінің статикалық сипаттамалары бар біріктірілген

кезінде алдыңғы буынның шығыс шамасы кезектіге арналған кіріс шамасы болып табылады. Осындай жалғау мысалы ретінде реттегіш орган мен басқару объектісінің сипаттамаларына қызмет етеді (2.8, а сурет). Кезекті жалғанатын буындардың максималды саны әзірленетін басқару контурының сенімділігімен шектеледі, яғни басқару контурының қасиетінсіз кідірмей әрекет ету.

а

б        в а

б

в

кіріс шамасы бір уақытта барлық осы элементтерге, ал әрбір элементтің шығыс параметрлері алгебралық тұрғыда жинақталады (белгілер есебімен). Элементтерді параллельді жалғау және статикалық сипаттаманы нәтижелеуін анықтау мысалы 2.8, б суретте көрсетілген. Параллельді жалғанған локальді элементтерден тұратын жүйелер сенімділігі (егер  екі элемент болса, қайталау кезінде) ұлғаяды.

Қосылуға қарама-қарсылық кезінде немесе кері байланыспен элементті қамтуда кері байланысқа қосылған элементтің шығыс шамасы бірінші (негізгі) элемент кіріс шамасына әсер етеді. Егер кері байланыс әсерінің нәтижесінде негізгі объектінің шамасы артатын болса, онда осындай кері байланысты оң кері байланыс (ОКБ) деп аталады. Егер азаятын болса, онда – теріс (ТКБ) . Автоматты  басқару жүйелерінде негізінен ТКБ қолданылады. Теріс кері байланыс қамтыған буынның құрылымдық сызбасының мысалы және нәтижелейтін статикалық сипаттама құру мысалы 2.8, в. суретте келтірілген. Беріліс коэффициентінің көмегімен параметрлердің физикалық шамасын түрлендіруде жатқан статистикалық сипаттамаларының тағы бір маңызды қасиеттерін атап өту керек. Мысалы, реттеу органының статикалық сипаттамасы отын шығынындағы атқарушы механизм білігінің айналым бұрышын түзеді, мұнда

беріліс коэффициенті

, ϕ

мұндағы

= t

мұндағы t

Басқарудың нақты өнеркәсіптік объектілерінің немесе басқару контурының жеке элементтерінің статикалық сипаттамасы әдетте нақты өндірістік жағдайларда жұмыс істеп тұрған объектіде эксперимент  өткізу      жолымен      алынады.      Экспериментальді    сипаттамаларды

математикалық сипаттау үшін, талдаудың әр түрлі әдістері қолданылады. Ең төменгі шаршылардың жиі қолданылатын әдісін қарастырайық. Басқару объектілерінің статикалық сипаттамаларын баяндау үшін, ең кіші шаршылар әдісін қолдану. Басқару объектісінің сатикалық қасиеттерді математикалық баяндау  кезінде экспериментальді немесе есептік жолмен бастапқы деректер қолданылады.

Өндірістік жағдайларда БО статикалық сипаттамасы x

және у екі параметрлер        арасындағы        экспериментальді        статикалық байланыстылықты танытады.

Статикалық сипаттамалардың математикалық баяндалуы үшін, y =

f(x), түріндегі        функционалды        байланысты        анықтайтын        өрнектер қолданылады.

мұндағы x

у

x

теориялық   регрессия   сызығы деп

Регрессия сызығын математикалық тұрғыда көрсетуге болатын функциялар қоры әр түрлі, алайда басымдылық:

y ( x ) = a

+ a

x + a

x

+ + a k x k ,

y̅ (

k

Полином дәрежесі статикалық сипаттаманың оң түрінен таңдалады. Осылайша, бірінші дәреженің көпмүшесі (тік сызық) функцияның тең дәрежедегі өсуі немесе құлауын көрсетеді; екінші дәреженің көпмүшесі — у(τ) бір қалыпты үдемелі және бір қалыпты кемімелі өзгеріс және функцияның экстремумының (айналымының) бір нүктесін, mах немесе mіn көрсетеді

k- дәрежесінің көпмүшесі

У = f(x) экстремалды сипаттамасына х

келесілерде есте сақтау    керек:   дәлме-дәл   немесе    басқаша   көпмүше   аргументтің

өзгерісінің берілген аралығындағы ізделіп отырған тәуелділік жаңғырмаса, бұл осы интервалдан тыс атаулы көпмүше функцияның өзгерісінің нақты жүрісіне сәйкес келетіндігін болжамдауға негіз береді. Регрессия сызығы интерполяция мәселесін шешеді, яғни  аргументтің мәндерінің кейбір интервалдарының ішіндегі функциялар мәнін табу және қарастырылып отырған интервалдардан тыс процесстер ағымын нашар бағалайды (экстраполяция). Сызық типін таңдап, негіздеу үшін, әмбебап әдіс жоқ және әрбір нақты жағдайларда нақты талаптармен анықталатын тапсырмалар шешудің өз әдісін таңдау қажет, алайда кез келген жағдайда регрессияның теориялық сызық теңдігін анықтау кезінде, ізделіп отырған сызық мүмкіндігінше экмпериментальді нүктелерге сәйкес келгені дұрыс.

р е г р е с с и я  с ы з ы ғ ы н а ж а қ ы н д ы ғ ы       о р д и н а т т а р        к е с і г і м е н        ( қ а л д ы ғ ы м е н ) ө л ш е н е д і .

y і = y і − y ( x і ) ,

мұндағы y j

x  = x t

кезіндегі экспериментальді мән ;

у ( х ; )— x =

j

кезіндегі регрессия сызығының ординатасы.

Әдетте аргументті өзгертудің барлық интервалы үшін әрбір экспериментальді нүктеге жақындаудың келесі жағдайлары орындалуы талап етіледі:

n y = ⎡ y

− y ( x ) ⎤

∑ ⎣ і =

і        і ⎦

мұндағы n ∈

Регрессияның теориялық сызығы теңдігінің осы әдісі біреу ғана емес, алайда бұл әмбебап, с ондықтан инженерлік практикада экспериментальді деректерді өңдеу кезінде жиі қолданылады.

Автоматты реттеу жүйесінің табыстама функциялары.

Автоматты реттеудің сызықтық жүйелеріндегі және олардың элементетріндегі процестер әдетте сызықтық дифференциалды теңдіктермен, ішінара, тұрақты коэффициенті бар теңдіктерімен суреттеледі.

у шығыс шамасы мен олардың туындыларынан тұратын теңдіктің барлық мүшелеріне сәйкес теңдіктің сол жағына, ал x

кіріс әсері және оның

туындылары сол жағына жазылады:

a  d n y + + a

dy +

a  y = b d m x + + b x ,

(2.3)

d τ n n −

d τ n

d τ

m        m

мұндағы a

, ..., a n

және b

, ..., b m

Теңдік параметрлерін басым жағдайда (2.3) тұрақты етіп қабылдауға болады. Уақыт бойынша параметрлерді өзгерту жағдайларында өзгермелі параметрлері бар жүйе деп атайды.

р операторының дифференциялау символымен алмастыра отырып, символикалық (операторлық) формада ұсынуға болады: d = p . d τ

алгебрациялау (2.3) атауын алады. Тұрақты параметрлері бар сызықтық жүйелерді ол уақытта берілген және түпнұсқа деп аталатын у(τ) функциясындағы Лаплас түрлендіріліміне формальді түрде сәйкес келеді, Лаплас бойынша у(τ) функциясын бейнелеу деп аталатын Р кешенді      өзгермелі

Атаулы жағдайлар реттеу жүйелерінде, операциялық есептеу әдістеріндегі процестерді суреттейтін дифференциалды теңдік шешімі үшін қолдану мүмкіндігін береді. Алгебрациялау операцияларынан соң, келесі дифференциалды теңдік операторлық жазбасын аламыз

(2.3):

( a

p n + + a n −

p + a n )

= ( b

p m + + b m )

(2.4)

шығу өзгермелі кезінде Y a n коэффициентіне бөле отырып, операторлық формада АРЖ элементінің дифференциалды теңдігі жазбасының

n p n + +

n −

p +

= k (

m p m + +

(2.5)

n

мұндағы

= a

= a n −

; k = b m ;

= b

n −

m

n        n        n        n

a a a a

шығу өзгермелі кезінде жақша ішінде тұрған көпмүшені сипаттамалық (дербес) оператор деп атау қабылданған, ал Х кіріс шамасында – шығу операторы, немесе әсер ету операторы деп аталған.

Уақыт өлшемдері бар T і

ерекшелігі сипаттамалық операторға кірмейтін қосылғыш кезінде өлшемділік деп аталады, зерттеліп отырған объектінің физикалық табиғатына  байланысты  емес: у ш ығ ыс   ө з ге р м е л іс і   к е з інд е гі к о э ф ф ицие нт    ө л ш е м с із    ж ә не    б ір л ік к е    те ң,    а л    қ а л ғ а н қ о с ыл ғыш та р д а     (

у      туындыларында )      к о э ф ф ицие нт те р д ің уа қ ы тт а ға н а ө л ш е м д і л іг і б а р . Бұл жағдайлар жүйелердегі (электрлі, механикалық, жылу және басқалары.) өзінің физикалық табиғаты бойынша әр түрлі процестерінің жылжуының бірдей заңды жылдамдығын табуға мүмкіндік береді. Дифференциалды теңдікті шешу шаралары (2.3) алгербалық теңдеу (2.4) немесе (2.5) шешумен алмастырылады, осыдан соң Лаплас түрлендіру кестесінің көмегімен у(τ) функциясының түпнұсқасына кескіннен өту жасалады

Лаплас түрлендіруін қолдану кезінде түрлендрудің келесі қасиеттерін ескерген жөн:

{ α f ( τ ) + β g ( τ ) } = α

( p ) + β

( p ) ,

𝛽

Лаплас түрлендіру операциясы ;

{ f ( ατ ) } =

⎛ p ⎞ ; ⎜ ⎟ α α

{ f ′ ( τ ) } = pF ( p ) − f (

Немесе жалпы жағдайды

f ( n ) ( τ ) = p n

( p ) − p n −

f (

) − p n −

f ′ (

) − − f ( n −

(2.6)мұндағы   f n-1

(0)   ...   f(0)  — f т у ы н д ы        ф у н к ц и я л а р        ү ш і н б а с т а п қ ы  т а л а п т а р .

у

" + 16

= 0

p

( p ) − py (

) − y ′ (

( p ) = 0.

( p ) =

= p

4        . p

2.1 кестеге сәйкес функцияның алынған кескінінен түпнұсқаны табамыз: у (

АРЖ элементінің динамикалық қасиеттерін суреттейтін  практикалық қосымшалардағы тағы бір маңызды және ыңғайлы сипаттамасы  нөлдік  бастапқы  жағдайларда  алынған

) Мысалы, АРЖ элементінің дифференциалды теңдігі үшін (2.5) Y(p) шығу өзгермелі бейнесіне арналған өрнек үшін төмендегіше жазылады: (

n

n + +

n −

) k (

m

m + +

мұндағы

Дифференциалды теңдік және оның шешімін нақты технологиялық (физикалық) процесс – камералық типтегі қыздыру пешіндегі жылутехникалық әлсіз дене қыздыру үшін жазу.

а.

суретте көрсетілген. Шығыс  параметрі ретінде жүйелер t

қыздырылатын дене температурасына, кіріс параметрі ретінде t p

t

t

қыздырылатын дененің жұмыс кеңістігінің температурасының түрлілігіне пропорционалды және :

q = a ( t

∆τ уақыты ішінде қыздырылатын дене жылуды:

F (t

қыздырылатын дене бетіндегі жылу қабылдайтын алаң, м

Жинақталған жылу ∆ t

шамасында дене температурасының көтерілуіне жұмсалады. Жылылық теңгерім теңдігін құрайық (денеге берілген жылу энергиясын сақтау заңына сәйкес оның энтальпиясын арттыруға жұмсалатындығын ескере отырып): α

( t

− t

) Δτ = cM

t

мұндағы c

α

( t − t ) =

t

(2.8)

cM Δτ

α

. cM

Алынған коэффициент өлшем бірлігін анықтаймыз:

Вт M

Вт =

Дж = 1 .

Дж ·

кг кг

Дж        Дж ⋅ с c

(2.8)-ден қыздырылатын пештің жұмыс кеңістігінің температурасынан өрнектейміз:

t =

t

+ t .

Δτ

Мәнді енгіземіз

мұндағыT

t

t

Δτ

x = t

, y = t

мәндерін енгіземіз және ∆τ → 0 қабылдай отырып, қыздыратын пеш пен қыздырылатын дененің жұмыс кеңістігі арасында жылуалмасуды сипаттайтын бірінші тәртіптегі сызықтық дифференциалды теңдігін аламыз:

x =

dy + y .

d τ

(2.9)

d

Y (р ) +

p + 1).

(2.10)

Осы жерден жүйелердің табыстама функциясы:

( p ) = =

( p )

( p )

1        .

p +

түрінде жазылады.

Дара сатылы әсер жүйелер кірісіне беру кезінде Лаплас түрлендіру кестесін (2.1-кестені қар.) қолдана отырып, дифференциалды теңдіктің (2.9) аналитикалық шешімін табамыз, яғни х(τ) = 1 кезінде:

( p ) = 1 . p Функцияның        алынған        бейнесін        (2.10)        қоямыз        және

Y ( p )

ө р не к те йм із :

( p ) =

1        1 =

1        .

p T

p +

p (

p +

) 2.1-кестесінде алынған функция бейнесі жоқ, сондықтан да бейнесі 2.1-кестесінде болатын функциялар сомасының жиынтығы түрінде бейне функциясын ұсынамыз.

Жиынтықтың бейнесінің жалпы түрін:

ретінде жазуға болады.

( p ) =

p        p

(2.11)

+ λ

Мұндағы λ =

теңдік жүйесінің шешімінде тұрған сан мәні

( p + λ ) + Bp = (

) p +

λ = λ ,

p        p + λ p ( p + λ ) p ( p + λ ) p ( p + λ )

сол жерден теңдік жүйесі осы түрде болады: ⎧

= 1.

Осы жерден

-1. Функцияға арналған бейне аламыз (2.11):

( p ) =

1        .

p        p + λ 2.1        кестесінен        нөлдік        бастапқы        жағдайлар        кезінде        бейне

түпнұсқасын (2.12) жазамыз: t

− . y ( t ) =

− e −λ t =

− e

(2.13)

25 кезіндегі дифференцалды шешім графигі (2.9) 2.9-суретте көрсетілген.

Табыстама функциясын қолдану кез келген күрделіліктегі АРЖ талдауларын жүргізуге мүмкіндік береді. АРЖ жеке элементтері әр түрлі үйлесімдерде бірге алады, алайда күрлелі жүйені буындарды жалғаудың барлық түрлерінің жиынтығы ретінде үнемі қарастыруға болады: кезекті, параллельді және қарама-қарсы параллельді. Олардың буындарына кіретін белгілі табыстама функциялары бойынша осы қосындылардың табыстама функциясын қалай табуға болатынын қарастырайық.

n

( p ) = ∏

і ( p ) . і =

(2.14)

Кіріс шамасы бір уақытта барлық буындардың кірісіне бір уақытта берілгендегі, ал шығыс шамасы жеке буындардың шығыс шамасының жиынтығына тең (2.10, б сурет.) осы буындардың табыстама функциясының жиынтығына тең болғанда,» п

араллель қосылған буындардан тұратын жүйелердің табыстама функциясы:

n

( p ) = ∑

і ( p ) . і =

(2.15)

Кіріс шамасы бар кіріске бір уақытта табыстама функциясы бар звено арқылы берілетін қ арама-қарсы –параллельді жалғанымдары  бар ( кері байланыс жалғанымымен) буындар жүйесінің табыстау функциясы,

тең болады :

( p ) =

( p ) .

( p )

( p )

Бөлгіштегі «+» белгісі ТКБ-қа, яғни х вх1 = x

болғанда; «-» белгісі — ОКБ-қа жатады (x

= x

+ x

Сондықтан жүйелердің әр түрлі нұсқалары мен жеке элементтерінің динамикалық қасиеттерін салыстыру  ыңғайлылығы үшін АРЖ элементтеріне кіруге берілетін кіріс сигналдарының типтік (стандартты) жинағы қабылданған, және шығыс сигналының талдауы бойынша олардың параметрлерінің салыстырылымы жүргізіледі.

Типтік әсер

реакциясы жеткілікті түрде анық жүйенің динамикалық қасиетін толық бейнелейтін жасандық сынақтық әсер ету. Ол жиі кездесетін және барлық ықтимал мүмкіндіктерден аса қолайсыз болып табылады.

τ = 0 уақыты сәтінде бірлікке тең мәнге, ары қарай тұрақты болып қала береді.

Жазуға болады.Өнеркәсіптік автоматтандыру жүйесі үшін сатылы сигнал құбылысы тапсырма шамасы, жүктеме қосымшасы, жүйенің элемент кіруін қосу және т.б. автоматты кіру жүйесінің кіруде күрт өзгерісін білдіреді. Сатылы функция кіріс сигналының қосымшасының аса қарапайым және көрнекі жағдайы болып табылады. (2.11, а сурет). Сатылы функция буынның немесе жүйенің шығуындағы өтпелі процесті туындатады, ал осы процестің қисығын буынның немесе реттеу жүйесінің өтпелі сипаттамасы (функциясы) деп атайды.

) нөлдік бастапқы жағдайлар кезінде даралық сатылы әсер ету. Ол бір орнатылған режимнен басқасына өту жүйесін сипаттайды. Өтпелі функция есебінің мысалы

дара сатылы функцияны дифференциялау нәтижесі болып табылады, яғни өзімен шексіз көлем импульсін және шексіз шағын ұзақтылығын ұсынады.

δ (τ)= 1’(τ)

а

б

в

τ ∫

′ ( τ ) d τ = 1.

, ∆τ→0 болғанда, h

h Δτ = 1.

шарты сақталады.

Қысқа уақыттық импульсті әсер ету уақыттарының мысалдары механикалық жүйелерде, атуы кезінде беріліс күшінде және т.б. соққылары қызмет етеді. Нөлдік бастапқы жағдайлар кезінде импульсті функцияға жүйенің реакциясы импульстік өтпелі функция, импульстік сипаттамалар немесе таразылы функция жүйесі атауын алып жүреді. Импульстік өтпелі функция схемасы уақыт ішінде

дара амплитудасы бар синусоидальді сигнал түрінде береді. АРЖ элементінің шығыс шамасы сонымен қатар ю жиілігімен, алайда ф бұрышына кіріс сигналына қатысты фаза бойынша В басқа амплитудасы мен синусоидальді заң бойынша өзгереді (2.11, в сурет ) Жиілік кіріс сигналынан кіріске (яғни В/А) шығыс сигналының амплитудасы қатынасының тәуелділік сипаттамасы

амплитудалық- жиілікті сипаттама (АЖС) ; кіріске қатысты шығыс сигналының фазасын жылжыту қатынасының сипаттамасы –

Өндірістік жағдайларда объектінің аса қарапайым динамикалық параметрлері қисық екпін бойынша анықталады. Қисық екпінде - бұл бір реттік секіріс тәріздес ауытқу мен  кіріс әсері кезінде объектінің шығыс параметрі уақытындағы өзгеру траекториясы . Басқару теориясында қисық екпін орнына дара секіріс тәріздес кірістің ауытқу әсері кезінде шығыс параметрінің өзгерту траекториясын көрсететін өтпелі функция (немесе уақытша сипаттама) қолданылады.

Екпіннің қисығы өтпелі функциясын айырбастау дара ауытқу әсерін іске асыру қиындылығымен (атқару механизмінің жүрісінен 1 % ) және кездейсоқ технологиялық кедергі әрекеті жағдайларында дара  ауытқуға объекті реакциясын бөлу мүмкін еместігімен түсіндіріледі. Сондықтан екпін қисығын шешу кезінде кіріс әсерінің максималды

Екпін қисығы траекториясына байланысты барлық басқарудың нақты өнеркәсіп объектілерін үш түрге бөлуге болады:

а

б

в

кр

арқылы шығу шамасын белгілейік. Кейбір уақыттары толтыруға жұмсалатын су шығыны ΔО = = ∆Х кр

шамасына артады. Бактағы  су деңгейі артуы жағына қарай У н

а суретте еркін ағызылуымкн бак көрсетілген, ағызылатын су шығыны бактағы су деңгейін байланысты. 2.12, б суретті ағызылатын су шығыны сорғы берілісімен анықталады және деңгейге байланыссыз түрде тұраты боп қала береді.

2.12, в суретте бакқа толтыруға арналған су бакқа тікелей емес, керісінше конвейер арқылы бакқа су түсуінің кешігуіне алып келетін L ұзындығымен түседі.

Өнеркісіптік және металлургиялық өндірістің басым көп объектілері өздігінен түзелетіні бар объектілер. Мұндай объектілерде бір сиымдылықты объектілер үшін секіріс тәрізді ауытқудан кейін шығыс шамасының өзгерісі жаңа орнатылған мәнге жеткізу сәтінен дейін үнемі азаятын жылдамдықпен (экспонент бойынша) орын алады (2.12, а сурет қар.). Объектінің осы қасиеті жаңа деңгейдегі бұзылған тепе-теңдікті қайта қалпына келтіруді

өздігінен түзелу деп атайды .

Өздігінен түзелу қасиетінің болуы ауытқу әсерінің физикалық факторлар, өтемдеуші ықпалдар әрекетімен түсіндіріледі. 2.12-суретте көрсетілген мысалда ыдыстағы сұйықтық деңгейі артқан кезде гидростатикалық қысым үдеуі ағын артуы өтемделуіне қарағанда, ыдыстағы су шығыны арутына алып келеді.

Өздігінен түзелетін объектілерде (2.12, б сур. қар.) шығыс шамасының өзгеруі тұрақты жылдамдығымен және шексіз (авариялық жағдайлар туындағанға дейін) орын алады. Мұндай объектіде берілген деңгейде реттелетін параметрді қолдау

к

ш

MHJІ3 кристалдандырғыштағы болат ағыны кристалдандырғыштан созып алатын металл шамасына тең. Кешігетін объектілерде ( 2.12, в сур. қар.) реттелетін көлем бір уақытта емес,

т з

τ з

мұндағы

Кешігу эффектісі әрқайсысының кешігуі жоқ бірнеше инерциялық буындардың кезекті қосындысы кезінде көпсиымдылықты объектілерде туындауы мүмкін. (60-беттегі екінші тұрған инерциялық буынды қар.).

а

және б

Объектінің        динаминалық        параметрі        сандық        түрде        келесі

көрсеткіштермен бағаланады: ⎛ dy ⎞ d τ ⎜ ⎟⎝ ⎠ max

тұрақты

максималды жылдамдығы бар шығыс шамасын өзгертуді бастаған

сәтке дейін уақыт өсімен/ максималды жылдамдық ⎛ dy ⎞ d τ ⎜ ⎟⎝ ⎠ max

нүктесіндегі

қатысты τ = 0 сәтінен у(τ) траекториясының қиылысы сәтіне дейінгі уақыт интервалы ( 2.13, б сур. қар.);

шаманың өзгерісі/тұрақты максималды алатын болса. ⎛ dy ⎞ d τ ⎜ ⎟⎝ ⎠ max

жылдамдықпен орын

б

өзіндік тегістеумен ; в

өзіндік тегістеусіз.

y

об =

x .

(2.17)

Бұл сипаттама АРЖ сызықтық элементінің статикалық  сипаттамасы бойынша анықталатын беріліс коэффициентіне аналогті.

Екпін қисығы екі нүктеден тұратындығын есте сақтау керек — у

(τ)және y max (x) объектінің статикалық сипаттамалары; объектінің статикалық сипаттамаларын анықтау екпін қисығын кезекті алумен жүзеге асырылады; объектінің орнатылған күйін кіріс параметрінің секірісті бір реттік сәтінен бастап (3... 4) 70 тең болатын уақытының интервалын есептеген жөн.

объектінің тұрақты уақытының орнына жылу энергетикалық объектілердің динамикалық сипаттамасын анықтау кезіндегі кейбір жағдайларда  Е

ξ =

τ ç

x = tg α .

x

(2.18)

Бұл параметр ∆х кіріс параметрі өзгерісінің бірлігіне келетін өзгерістің масималды жылдамдығын у(τ) сипаттайды.

об

объектінің беру коэффициентінің орнына:

ρ =

x =

(2.19)

τ з

(2.13, б сур. қар) жалпы кешігу таза көліктік кешігу (2.12, сур. қар в

) мен сиымдылықты (өтпелі) кешігуден дестеленетіндігін есте сақтау керек. Объектінің екпін қисығы астатикалық объектісі келесі  динамикалық параметрлермен  сипатталады: τ з

' оБ

мәніне қарай £

бұл шама – объекті екпінінің жылдамдығы ):

y ( τ ) max об

x

реттелетін шаманың өлшем бірлігі атқарушы механизм қозғалысынан %

Астатикалық объектілердің динамикалық қасиеттерінің сипаттамалары үшін х=1 дара ауытқу кезінде оны өлшеу бірлігіне шығыс шаманы өзгерту уақытына тең Т

шартты тұрақты уақытты қолдануға болады. Әлбетте:

′ об = . τ

Объектінің динамикалық тән

қасиеттері қатынасы

болып табылады. Осы қатынас қаншалықты аз болған сайын осындай объектіні автоматты басқаруға арналған талаптар да оңтайлы. Динамикалық сипаттамалардың әр алуан түрлерін БО бірдей динамикалық параметрлер анықтайтындықтан, динамикалық сипаттамалардың өзара түрлендіруінің түрлендіру әдістері бар.

2.6.

КОНТУР ҚҰРАЙТЫН ТИПТІК ЗВЕНОЛАРДЫҢ ДИНАМИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ МЕНПАРАМЕТРЛЕРІ

Автоматты реттелетін контур жүйелерін әртүрлі үлгідегі бөлімшелерді біріктіру тәсілдері түрінде ұсынуға болады. Сонымен бірге, қарапайым алгебралық және дифференциалдық теңдеулермен сипаттауға болатын бөлімдерді атап көрсетуге болады. Осындай бөлімдерді АРЖ қарапайым бөлімдері деп атайды. Осы бөлімдердің теңдеулері мен сипаттамасын қарастырайық (2.2-кесте).

Пропорционалды (бей инерциялық) бөлім . Пропорционалды бөлімдердің кіріс және шығыс бөлімдері арасында уақыт бойынша жылжу жоқ. Шығыс шамасы пропорционалды кіріспен лезде өзгереді.

Осындай бөлім үшін мына ара қатынас дұрыс :

y ( τ ) =

, x ( τ )

типтік бөлімдердің өтпелі сипаттамалары у(τ) — уақыт бойынша шығыс параметрдің өзгеруі; х(х) — уақыт бойынша кіріс параметрдің өзгеруі; K — буынды беру (күшейту) коэффициенті. Коэффициент K, бірлікке кіріс бөлік өзгерген кезде шығыс шамасы қаншалықты өзгеретіндігін көрсетеді. У(τ) және х(х) шама өлшемдерінің, әдетте, К шамасының күшею коэффицентіне қарағандағы шама өлшеміне ие болғанда, сәйкес келмейтіндігін еске алған жөн. Сызбада ( 2.2-кестені қараңыз), пропорциялық бөлімнің шартты белгісі, табыстама функциясы мен өтпелі сипаттама (пропорционалды бөлімге    мысал    кернеу    бөлгіші,    механикалық    редуктор болады)

көрсетілген .

Біріктіруші бөлім . Біріктірілген бөлімде шығыс бөлімнің dy/dx өзгеру жылдамдығы х(τ) кіріс шамасына тепе-тең:

немесе y ( τ ) =

τ ∫ x ( τ ) d τ

б о л ғ а н д а ,

y ( τ ) ∈ [ 0, y

max ] .

х(τ) _ 0 болғанда, у(τ) _ const шығарып аламыз. Шынайы буындарда өзгеріс у(τ) кейбір шекке дейін (әдетте берілген) жүруі мүмкін.

и

деп атайды. Бұл шама санмен кіріс шаманың х(τ) өзгеру бірлігіне келетін, шығыс параметрлерінің өзгеру жылдамдығы сипатталады. Ти қаншалықты көп болса, уақыт бірлігіне соғұрлым шығу шамасы өзгереді. Егер кіріс және шығыс шамасы өз физикалық табиғатына қарай біртекті болса, онда Ти

сандық мәні б сызбасына сәйкес біршама қарапайым анықталады (2.2-сур.қар.). Егер уақыт мезетінде, т _ 0 х(τ) шамасы нөлден кейбір ∆х мәніне дейін секіріп өзгерсе, онда шығу шамасы у(τ) сызықтық түрде өседі және Ти уақыты ішінде у(τ) мәнінің өсуі ∆х шамасына тең болады. У (τ)өзгеріс аралығын анықтайтын, біріктірілетін өтпелі функция, х (τ)бірлікте өзгерген кезде, мына өрнек арқылы анықталады:

h ( τ ) = = , y ( τ ) τ x ( τ )

мұндағы Ти бөлімнің кешіктірілген қасиетін сипаттайды.

Біріктіруші бөлімге мысал ретінде тұрақты жылдамдықтағы атқарушы механизмі (АМ) білігінің айналым бұрышын келтіруге болады. Бұл механизмдер технологиялық параметрдегі басқару контурларында кеңінен қолданылады. Басқару кернеуі болмаған кезде, қозғалтқыш білігі қозғалмайды. Басқару пәрмені берілген кезде (кіріс шама сатылы өзгергенде х(т)), АМ білігі тұрақты жылдамдықпен айнала бастайды,  ол  АМ техникалық сипаттамасымен анықталады. Біріктірілетін бөлімнің тағы да бір мысалы бакты сумен толтыру болып табылады. Кранды ашу кезінде және суды үнемі шығындағанда, бактағы су деңгейі сызықтық түрде өзгере бастайды. Кранды жапқан кезде деңгей тұрақты болып қалады.

Біріктіретін қасиеті бар нысандар, басқару үшін, өте күрделі және басқаратын контурдың жұмыс тиімділігін мұқият бақылап отыруды талап етеді.

Дифференциялау бөлімі . Егер бөлімнің шығу шамасы кіріс шаманың өзгеру жылдамдығына тепе-тең болса, онда осындай бөлім сараланған деп аталады.

Бөлімнің осы қасиеті теңдеу түрімен сипатталады: dx ( τ ) y ( τ ) =

, d τ

мұндағы Т д

д шамасы шығу шамасының кіріс шамасына өзгеруіне қатысты сезімталдық дәрежесін анықтайды. Т д мәнінің сандық бағасының физикалық мағынасы г нобайында көрсетілген ( 2.2-кестені қар.). Егер, х(х) және у(τ) параметрлері физикалық табиғаты бірдей  болса, (мысалы, кернеу), онда Т д шамасын х (х) тұрақты жылдамдықпен өзгеретін болған жағдайда ғана анықтауға болады. dx ( τ ) =

const. d τ

Дифференцияланатын элементте, Т д дифференциялау уақыт бар, кіріс шама, тұрақты жылдамдықпен өзгере отырып, шығу шама мәніне жетеді. Егер, мүлтіксіз дифференциялайтын бөлім кірісінде х (х) белгісін кенет өзгертсе, онда у (х) функциясы ∆х ^ 0 уақытта, алдымен өседі, ал содан кейін нөлге дейін кемиді және у(τ) = 0 тең болғанда: dx ( τ ) = 0. d τ Шынайы жүйелер үшін, әдетте, шынайы  дифференциялайтын бөлім қолданылады, ол табыстау функциясына ие:

. Инерциялық бөлімді, әдетте инерциялылық деп атайды. Осы және өзге шамада инерциялылық қасиеті барлық реттеу нысандарына тән. Бұл теріс құбылыстардың бірі және өндірістік нысандарды басқаруды олармен күресу қажет. Кейде, кіріс ақпараттық белгінің жоғары жиілікті  кедергілері болған кезде (мысалы, пеште қыздырылған дайындаманың бетін өлшеу және температурасын реттеу үшін, оптикалық қадағаларды қолдану кезінде), реттегіш кірісіндегі инерциялылық жасанды түрде жасалады. Осындай тәсіл деңгейлестіру (демпфирлеу) деп аталады.

Инерциялық бөлімде, бірінші кезекте шығыс шамасы у(τ) кіріс шаманың х(τ) өзгеруінен тікелей ілеспейді. т --°° болғандағы анықталған ара қатынас күйі у(τ)/х(τ) тең бірлікті қабылдайды. Кіріс х(τ) және шығу у(τ) шаманың график түріндегі өзгерісі және бірінші реттегі инерциялық бөлімнің шартты белгісі сызбада көрсетілген. (2.2-кестені қар.).

Буынның (нысан) инерциялылығы санмен тұрақты Т

Сызықтық бөлімдердегі Т

мәні тұрақты, сондықтан да ол тұрақты уақыт деп аталады және нақты санмен нысанның инерциялық қасиетін сипаттайды.

шамасы кіріс әсерінің шамасына байланысты. Бірінші реттегі инерциялық бөлімнің дифференциялық теңдігі мына түрде болады:

dy ( τ ) + y ( τ ) = x ( τ ) . d τ

(2.20)

Егер, х(τ) шамасы секірмелі өзгерсе, онда денені қыздыруда у(τ) дифференциалды теңдеуді шешу кезінде көрсетілгендей, мына өрнек арқылы анықталады: y ( τ ) =

− e − c , c = τ ,

dy ( τ ) = x ( τ ) − y ( τ ) . d τ

шексіз кіші өсімшені соңғы өсімшеге ауыстырамыз:

y ( τ ) = x ( τ ) − y ( τ ) .

Δτ

Өсімше Ду(τ) ∆х уақыт интервалының, шығыс шаманың басында және аяғындағы мәнінің әртүрлілігін білдіреді. шығыс шаманың Ду(τ) = ук — yk-\ ауыстырамыз, мұндағы к — ∆х уақыт интервалының нөмірі, әрбір кезекті yk мәнді есептеу үшін, әртүрлі формула аламыз:

y k = Δτ ( x k −

− y k −

) + y k −

(2.21)

Бұл өрнек санмен (жуық) кез келген аралықтағы х(х), у (х) өзгеру аралығын есептеуге, яғни, Эйлер әдісін қолдана отырып, уақыт бойынша кіріс әсерге инерциялық нысан реакциясын есептеуге мүмкіндік береді.

Мысал.

Пештің жұмыс кеңістігі температурасының tp өзгерісін, уақыт бойынша (жылытатын орта t

т.с. факел температурасының өзгерісінің берілген траекториясында, Τ = 5 тұрақты уақыты бар терможұпты өлшеу арқылы есептеу. Жылытатын орта температурасы отын шығынына байланысты. 2.14-суретте тұтас сызықпен жылытатын орта температурасы өзгерісінің траекториясы көрсетілген.

t k = Δτ ( t k −

− t k −

) + t k −

ã.ñ

Уақыт τ = 0 тең болған мезетте, пештің жұмыс кеңістігінің температурасы жылытатын орта температурасынан 10 °С-ке кем деп шамалайық. 2.14-суретте келтірілген мәндерді есепке ала отырып, tT C = 0 °.С, tF = -10 °С (бірл.қат.) аламыз. τ = 1 болғанда, пештің жұмыс кеңістігінің температурасы мынаны құрайды: t

= Δτ ( t

− t

) + t

− ( − 10) ) + ( − 10) = −

Уақыт мезеті τ = 1 болғанда, пештің жұмыс кеңістігінің температурасын біле отырып, τ = 2 болғанда пештің температурасын есептеуге болады: t

= Δτ ( t

− t

) + t

− ( − 8) ) + ( − 8) = −

3, 4 °

2.3 -кесте. Металл температурасы және уақыт бойынша пештің температурасына тәуелділік

Жылытатын орта t т.с .

Пештің жұмыс кеңістігі t

-10,0

-8,0

-3,4

4,3

13,4

24,7

33,8

41,0

46,8

51,5

45,2

40,1

36,1

32,9

Барлық нүктелерде ұқсас есептер келтіре отырып, 2.3 және 2.14.-суреттерде келтірілген, жылытатын орта температурасының өзгеру жылдамдығы мен пештің кеңістіктік температура мәнін шығарып аламыз.

Инерциялылықтың болуы, бақыланатын (басқарылатын) параметр траекториясының біршама өзгертеді және бұл жағдайды өндіріс жағдайларында басқару контурларын ретке келтіру кезінде есепке алу қажет. Егер, у(τ) және х(х) шамалары әртүрлі өлшемде болса, онда теңдеудің шешімі (2.20) бұл жағдайда мына түрде болады:

x ( τ ) =

− e − c

, c = τ ,

секірмелі өзгеріс кезінде, мұндағы

y ( τ )

x ( τ )

Екінші реттегі инерциялық бөлім . Нысанның динамикалық қасиеті, әдетте бірінші реттегі инерциялық бөлім ретінде  аппрокселенді (ұсынады). Өкінішке орай, бұл сапалы басұару үшін үнемі мүмкін бола бермейді. Нысанның динамикалық қасиетін анағұрлым дәл ұсынуға бірінші реттегі бірнеше (екіден кем емес) инерциялылық кезекті қосуға мүмкіндік береді немесе екінші реттегі инерцилық бөліммен, бөлім қасиеті дифференциялық теңдеу түрімен анықталады

d

y ( τ )

T        d τ

ξ dy ( τ ) + y ( τ ) = x ( τ ) , d τ

мұндағы Т —бөлімнің жеке тұрақты уақыты; ζ — өтпелі процесс түрін анықтайтын, өшудің қатыстық коэффициенті (ζ ≥ 1 болғанда— термелмелі өшепелі процесс ζ ≥ 1 болғанда — бей периодты өтпелі процесс). Егер, бірінші реттегі екі инерциялық бөлімшенің кезекті қосылысы қолданылса, онда мына ара қатынас тура:

ξ =

; ξ =

≥ 1;

− ξ

− 1;

+ ξ

− 1,

ξ

ξ

мұндағы Т

өзін бей периодты бөлім ретінде болуы, яғни, өзін-өзі теңестіру қасиетіне ие болуы мүмкін. Екінші реттегі инерциялық бөлімге мысал ретінде, қорғаныс стақанында орнатылған, терможұп арқылы жылу техникалық агрегаттың жұмыс кеңістігі температурасын өзгертуге болады.

Бұл жағдайда, T

терможұптың өзінің, терможұпқа қатысты жылытатын ортадан келетін жылуды беру кезіндегі Т

Кезекпен енгізілген, БО бірнеше инерциялық элементтердің болуы, нысанды сыйымды немесе өтпелі, кешігудің пайда болуына әкеліп соқтырады. Бұл жағдайда нысан қандай да бір уақытта басқарылатын әсерге мүлде жауап қайтармайды. Бұл басқару сапасы мен тиімділігіне кері әсер етеді.

Мысал.

Қыздырылатын пештердің жұмыс кеңістігін өлшеу кезінде, пештің жұмыс кеңістігінде орнатылған, алундалы немесе карбофракстті стақанның түбіне қойылған оптикалық пирометр (әдетте толық сәулеленетін) қолданылады. Отын шығыны өзгерген кезде, жылытатын орта (факел) температурасының секірмелі өзгерісінде датчик температурасының шығу белгісін есептеу қажет; пирометрдің тұрақты уақыты Т

= 2 с болғанда, алунда стақанының тұрақты уақыты T

= 6 с және жылытатын орта температурасы 50 °С-ке дейін өзгереді. Секірмелі ауытқу болғанша, жүйе белгіленген күйде болды, яғни алунда стақанының температурасы жылытатын  орта температурасымен бірдей және 1 300 °С-ке тең.

Шешуі . Д с (τ)— жылытатын орта температурасы; tG(T) — алунда стақанының ішкі бетінің температрасы; Д (τ)—оптикалық (ең жылдам әрекет ететін) датчикпен өлшенетін температураның ағымдағы мәні деп белгілейік. Уақыт мезеті τ = 0 болғанда жылытатын орта секірмелі түрде  50 °С-ке өсті. Себебі, ауытқуға дейін, жүйе белгіленген күйде болды, мұндағы tF(0) = tG(0) = Дс(0) = 1 300 °C. tG(T) және Дс (τ) траекторияларын есептеуде, координат басын температура шкаласы бойынша τ = 1 300 °C нүктесіне орналастыра отырып, қатыстық бірліктерді шығарамыз. Τ = 0 болғанда, белгілі мәндермен есептейміз: tF(T) = 0 °C; tG(T) = 0; tF(T) = 50 °C. Эйлер әдісін қолданып, бірінші реттегі екі инерциялық бөлімдерді кезекті қосу үшін сандық шешім аламыз. Бірінші инерциялық бөлімнің tG(T) шығуының өзгеру траекториясын келесі формула бойынша шығаруға болады:

t

= Δτ ( t

− t

) + t

8, 33 °

с

t

= Δτ ( t

− t

) + t

8, 33 ) +

8, 33 =

15, 27 °

с

т.с

с        с

t

= Δτ ( t

− t

) + t

15, 27 ) +

15, 27 =

21, 06 °

с

т.с

с        с

Ұқсастықтарына\h \z кториясын келесі формула бойынша шығаруға болады:кті қосу үшін сандық шешім аламыз. Бірінші инерциялық бөлімніңнда ста tF(T) траекториясын есептеу кезінде кіріс әсерлер ретінде алдыңғы қадамда ^ (τ)есептелген мәндерді қолдану қажет. Τ = 0: tF(0) = ^(0) = ^.с(0) тең екендігін ескеретін болсақ, онда шығу температурасының өзгеріс жылдамдығы, сонымен қатар нөлге тең болады, яғни бірінші қадамда, τ = 1 болғанда, ағымдағы мәнді шығарамыз: tF(T) = 0°C: t

= Δτ ( t

− t

) + t

= 0.

с        F        F

2.4

-кесте.Кештің жұмыс кеңістігі температурасының есептеу мәндері .

Жылытқыш орта ( т )

т )

0,5

Шынайы өнеркәсіп жүйелерінде сезбейтін аймақ бар және шығыс параметрінің бастапқы мәні есептеуді дискреттеудің бірінші интервалында сақталады. Есептеудегі қателіктерді азайту үшін, дискреттеу интервалын (тым болмағанда бір қадамға) азайту қажет. ∆τ = 0,5 с болғанда, есептеудің бірнеше қадамына толық сипаттама келтірейік: t

(0,5) = Δτ ( t

− t

) + t

0, 5 (

4,17 °

ñ

ã.ñ        ñ        ñ

t

(0,5) = Δτ ( t

− t

) + t

= 0,5 (

с        F        F

t

= Δτ ( t

(0,5) − t

(0,5) ) + t

(0,5) = 0,5 (

4,17 −

1, 04 °

с        F        F

t

= Δτ ( t

− t

) + t

8,33 −

1, 04 ) +

1, 04 =

4, 69 °

с        F        F

t

= Δτ ( t

− t

) + t

15, 27 −

4, 69 ) +

4, 69 =

9,98 °

ñ

Ұқсастықтарына қарай, басқа уақыт мезеттері үшін t

(τ) өзгеру траекториясын анықтаймыз. Есептеу мәндері 2.4-кестеде келтірілген.

Уа

Есептеу нәтижесінде динамикалық параметрлермен нәтижелі бөлімдерге ие боламыз: τ з

= 1,4 с, Τ = 8 с, мұндағы τ з

Кешігу буыны.

Егер шығу шамасының өзгеруі кіріс өзгеру шамасын қайталайтын болса, (мысалы, дозатормен материал шығынын өзгерту кезіндегі көлік таспасындағы материалдар саны), онда олардың арасында уақыт бойынша жылжу пайда болады, онда бұл жағдайда шығу шамасының кіріс шамасына қатысты кешігуі орын алады және талап сақталады: y ( τ ) = x ( τ − τ′ ç ) ,

Кешігу құбылысын бірінші реттегі кезекті қосылған инерциялық бөлімдердің шексіз санына қарай белгінің өту нәтижесі ретінде көрсетуге болады, уақыт бойынша тұрақты жекелеген бөлім жиынтығы кері байланыссыз тз. тең.

аз болса, бөлімді кешігумен есептеу кезінде бірінші реттегі инерциялық бөліммен жуықтап ауыстыруға болады. Мұны,  егер кешігу бөлімі бар бір басқару контурына тұрақты уақыты біршама үлкен бірінші реттегі инерциялық бөлім немесе біріктірілетін бөлім қосылған жағдайда жасауға болады. Шынайы басқару контурының құрлымдық сызбалары қарастырылған типтің бөлімдерді қосу тәсілдері мен түрлерінен тұрады. Заманауи техникалық реттеу құралдарын — микропроцессорлық реттеу бақылаушыларын (МРБ) қолдану кезінде типтік бөлімшелерді бағдарламалық іске асыру ешбір қиындық тудырмайды.

Жалпы мәліметтер . Қазіргі уақытта өнеркәсіп өндірісінде қолданылатын автоматты үздіксіз реттегіштер мен олардың сандық ұқсастары (микропроцессорлы бақылауыштарда) үздіксіз әрекет ететін атқарымдық құрылғыға жатады, бұл реттегіштің кіріс және шығыс параметрлері  арасыедағы  үздіксіз  атқарымдық  байланыстың  болуын

білдіреді.

Реттегіштің кіріс параметрлері, реттелетін параметрлердің ағымдағы берілген және қолданыстағы мәніне тепе-тең белгілер болып саналады. Реттегіштің өлшеу (кіріс) сызбасында талапқа сәйкес үйлесімсіздік (немесе реттеудегі қателік) белгісі қалыптасады:

з (

д (

Реттегіштің шығу шамасы, реттеуші органды ауыстыратын атқарушы механизмнің жұмысын басқаратын командалық импульстер болып табылады, сондықтан реттегіштің шығыс параметрін АМ шектелген соңғы ажыратқыштарымен (АМ 0...100% жүрісі) қол  жетімді орын ауыстыру шегінде бағлау анағұрлым қолайлы. Реттегіштің кіріс және шығыс шамалары арасында реттеу заңы деп аталатын, белгілі атқарымдық байланыс бар. Реттеу заңы әртүрлі кері байланыс түрлерін қолдану арқылы басқару контурында тікелей құрылады. Таңдап алынған реттеу заңын кезінде реттеуші контур жұмысының тиімділігі, реттеу заңын анықтайтын, теңдеудегі тұрақты коэффицент түрінде кіретін, реттегіштің динамикалық реттеу параметрінің мәніне байланысты. Қолданылатын реттеу заңын жүзегеасырудағы сызбалы немесе бағдарламалық шешім кең ауқымда осы коэффиценттер мәнін өзгеруге мүмкіндік береді. Реттегішті еттеудің динамикалық параметрлері, басқару нысанының динамикалық параметрлеріне сәйкес келуі қажет. Реттегішті реттеу коэффиценттерін дұрыс таңдау шынайы өндіріс нысанында басқару контурын технологиялық баптауда басты міндет болып табылады. Өндіріс жағдайларында шынайы түрде бар басқару контурлары, оларда қолданылатын реттеу заңдарына сәйкес бес түрге бөлінеді: интегралды (И-Реттегіші); тепе-тең (Т-Реттегіші);  тепе-тең- интегралды (ТИ-Реттегіші), тепе-тең-дифференциалды- (ТД-Реттегіші) және тепе-тең-дифференциалды-интегралды реттегіш. (ТИД-Реттегіш).

Ескерту: 1 — мүлтіксіз реттегіш ; 2 — шынайы реттегіш

Басқару контурларының жұмыс қағидаты, ұқсас контурлары мысал етіле отырып, қарапайымдылығы қарастырылған. (2.5-кесте).

Интегралды реттегіштер . Бұл реттегіштердің кері байланысы жоқ және интегралды реттеу заңын жүзеге асырады, оларды кейде астатикалық деп атайды.

И-реттегіштің  кіріс  және шығыс шамалары  арасындағы тәуелділік

мына өрнек арқылы анықталады:

немесе

мұндағы у(τ) — реттегіштің шығыс параметрі (атқарушы механизмі білігінің айналым бұрышы), %. И-Реттегіштің өзгеше ерекшілігі талаптарды орындау болып табылады: АМ білігінің орын ауыстыру жылдамдығы реттелетін параметрдің берілген параметрден тепе-тең ауытқуы болып саналады. И-Реттегішті баптаудың динамикалық параметрі, реттелетін параметрдің ауытқу бірлігінде берілген параметрге келетін, АМ шығыс білігінің орын ауыстыру жылдамдығына санмен тең

y Δτ .

(2,22 )

pt ε ( τ ) Кр1 параметрінің физикалық мағынасын И-реттегіштің өтпелі (уақытша) сипаттамалар траекториясын талдау арқылы анықтауға болады (2.5-кестедегі нобайды қар.). е(х) = 1 болғанда (2.22), Кр1 = Ду/∆х шығарып аламыз, яғни ∆х = 1 с, Кр1 параметрі  сан  түрінде уақыт бірлігінде АМ білігінің айналу бұрышына Ду өсімшесіне тең болады, яғни АМ жылдамдығына. Алайда біріктірілетін бөлім сипаттамалары үшін, әдетте тұрақты біріктіру уақыты Т и

қолданылады.

И-реттегіштің кіріс параметрлерін шығыс параметрінің физикалық шамасына Ду ауыстыру үшін е(х) өрнек қолданамыз:

= Δε

y

Немесе

мұндағы Δу э

оу

Осы жерден уақыт бойынша тұрақты Ти, сонымен қатар атқару механизмінің жылдамдық сипаттамасы болып саналады және атқару шы механизм білігінің айналу бұрышы Ду, Дуэ білігінің балама айналу бұрышына тең болғандағы уақытты білдіреді.

р1

мен Т и

арасындағы ара қатынас мына түрде болады:Яғни, Т и

қаншалықты көп болса, К р1

соншалықты аз болады .

И- реттегіштің табыстау функциясы мынадай түрде болады

(2.23)

Интегралды реттегіш қалдық ауытқусыз жұмыс істейді (қолданылатын техникалық құралдардың үйлесімсіз аймақтарын есепке ала отырып), бірақ біршама баяу. К р1

и азайту) өсіру есебінен жылдам әрекет етуді арттыру, тербелмелі режімде жұмыстың пайда болуына әкеледі. И-Реттегіштің кемшілігі, басқару нысанының инерциялық параметрлерімен атқарушы механизмнің жылдамдығын дәл келісу қажеттілігінде. Осы себеп бойынша И-Реттегіштерді, тұрақты жылдамдықты электрлі атқарушы механизмдері бар технологиялық процесс параметрлерін басқару үшін қолдану біршама күрделі. Тепе-тең реттегіштер. Тепе-тең реттегіштер (Т-Реттегіштер) талаптарға сәйкес тепе-тең реттеу заңдарын жүзеге асырады: y ( τ ) =

р ε ( τ ) .

Т-реттегіштердің өзгеше ерекшелігі мына жағдай болып табылады: АМ білігінің айналу бұрышы реттелетін параметрдің берілген параметрге тепе-тең ауытқуы. Тепе-тең заң атқарушы механизм білігінің орналасу жағдайы бойынша «қатаң» кері байланысты қолдану арқылы іске асырылады. П-реттегіш кірісінде АМ білігі орналасқан қалпындағы датчиктенқосымша белгі беріледі. (техникалық параметрдерді басқару жүйелерінде бұл әдетте индукциялық немесе реостатты датчик). Тепе-тең реттегіштің бір динамикалық баптау параметрі — Кр беріліс коэффиценті бар, ол санмен реттелетін параметрдің ауытқу бірлігіне келетін берілген параметрінің, яғни өлшем бірлігіне келетін, атқарушы механизм білігінң айналу бұрышына тең:

% АМ жүрісі .

Тепе-тең реттегіш тез қамтамасыз етіледі, бірақ дәл реттелмейді. Бұған себеп статикалық (орнатылған) қателіктердің болуы саналады. Реттеу заңына тепе-тең Кр физикалық мағынасы мен аталған реттегіште орнатылған Кр нақты мәні, 2.5-сурет. б)-нобайында ұсынылған, өтпелі функция талдауынан белгілі болса (уақытша сипаттамалар Т-реттегіштің қисық үдеуі). Себебі шынайы өнеркәсіптік атқарушы мнханизмдерінде тұрақты және шектелген, Т-реттегіштің мүлтізсіз және шынайы өтпелі сипаттамалары бастапқы уақытта ажыратылмайды.

Т-реттегіштердің кемшіліктері орнатылған  қателіктердің болуы, яғни басқарудағы олқылықтар болып саналады.

Тепе-тең-интегралды реттегіш (ТИ-реттегіштер).

ТИ-реттегішін, кейде изодромды немесе «икемді» кері байланысы бар реттегіштер деп атайды. Икемді кері байланыс өтпелі режім кезеңінде қолданылады және реттегіштің ішкі кері байланысы болып табылады. Бұл өндіріс жағдайларында, И және П- реттегіштермен қасиеттері үйлесетін және И-реттегіш пен П- реттегіштің қатар қосылуын құрылымды түрде ұсынатын ең көп тараған түрі. Реттегіштің кіріс және шығыс шамалары арасындағы байланыс мына өрнекпен берілген: τ y ( τ ) =

р ε ( τ ) +

р

∫ ε ( τ ) d τ

немесе

τ ⎞

y ( τ ) =

р ⎜ ε ( τ ) +

∫ ε ( τ ) d τ ⎟ , ⎝ из

мұндағы

из =

р

р

атқарушы        механизм        білігінің        орташа        айналу        жылдамдығын сипаттайды).

из

изодерма уақыты мен Т и

біріктіру уақыты арасындағы функционалдық байланыс мына түрде ұсынылады:

из = Кр =

р

Кр

р