Sw3.6-m2-1.2-Slajd2
Systemy wbudowane(1)
Na początek przeanalizujemy schemat funkcjonalny układu regulacji (odpowiednik schematu blokowego przedstawionego w ramach poprzedniego wykładu).
Centrum procesu regulacji jest obiekt regulacji. Jego charakterystyki dynamiczne oraz inne właściwości określają charakter pozostałych elementów (urządzeń) automatyki. Z obiektem ściśle wiąże się określenie zadania sterowania, które może być opisane na wiele sposobów. Najprostszy sposób polega na określeniu oczekiwanej wartości wielkości regulowanej wyrażonej za pomocą sygnału regulowanego. Z drugiej strony wiedza technologiczna pozwala określić wielkość wejściową (regulującą), poprzez którą można wpływać na obiekt w celu zmiany wielkości regulowanej.
Z obiektem ściśle jest związany element wykonawczy. Jego zadanie polega na wypracowaniu efektywnego sygnału regulującego na podstawie sygnału sterującego uzyskanego z regulatora. Powinien on zatem posiadać taki charakter, aby mógł skutecznie wpłynąć na zmiany na obiekcie. Jeśli na przykład obiekt jest typu hydraulicznego (zbiornik, pompa) to elementy wykonawcze będą tego samego typu (zawory, zasuwy, dozowniki). Nierzadko też elementy wykonawcze konstrukcyjne sprzężone są z obiektem.
Kolejnym elementem najbliższym obiektowi jest element pomiarowy, który w nowoczesnych rozwiązaniach często bardzo złożonym układem. Jego zadanie polega na przetworzeniu sygnału niosącego informację o wartości regulowanej na sygnał porównywalny z sygnałem zadanym uzyskanym z zadajnika. Obszar zakreślony linią przerywaną obejmuje elektryczne sygnały wejściowe i wyjściowe. Jeśli zatem sygnał z zadajnika jest typu elektrycznego, to wyjście czujnika pomiarowego również musi mieć charakter sygnału elektrycznego. Nowoczesne konstrukcje elementów pomiarowych pozwalają praktycznie na pomiar olbrzymiej gamy wielkości, również takich, których wartości do niedawna można było uzyskiwać jedynie na drodze laboratoryjnej.
Współczesne rozwiązania elementów pomiarowych zawierają systemy mikroprocesorowe pozwalające na uzyskaniu na ich wyjściu standardowych sygnałów elektrycznych zależnych liniowo od mierzonych wielkości. Procesy obróbki surowego sygnału pomiarowego takie jak filtracja, linearyzacja i standaryzacja realizowane są przez mikroprocesor wbudowany w element pomiarowy. Elementy pomiarowe są przykładem jednej z wielu dziedzin szerokich zastosowań systemów wbudowanych. Przykłady takich rozwiązań zostaną zaprezentowane w ramach końcowych wykładów.
Zadajniki są zwykle urządzeniami, najczęściej typu potencjometrycznego, pozwalającymi na proste zadawanie wartości wielkości regulowanych dla układu regulacji.
W poprzednim wykładzie przedstawiono omówienie opisu dynamiki obiektów oraz podano główne wymagania jakościowe odnośnie do układów regulacji. W tym wykładzie skupimy się na regułach doboru regulatorów i przedstawimy zależności na sygnał sterujący dla różnych typów regulacji.
