СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

— автоматическая система, основной задачей которой является отработка (выполнение) заранее заданной программы. В таких системах (рис. 1) можно выделить две осн. части: программное устройство ПУ, формирующее сигнал и систему воспроизведения СВ, осн. назначением которой является обеспечение с помощью управляющего устройства (регулятора) УУ заданного в ПУ изменения выходной координаты у объекта управления ОУ. Обычно требуется, чтобы . В этом случае СВ представляет собой обычную следящую систему СС, одной из особенностей которой является то, что ее входной сигнал заранее задан. В соответствии с осн. принципами управления СВ строятся по разомкнутой, замкнутой и комбинированной схеме (см. Система управления разомкнутая, Система управления замкнутая, Комбинированная система автоматического управления), а в зависимости от формы представления информации — разделяются непрерывные и дискретные.

По виду представления (задания) программы С. п. у. делятся на системы с непрерывной

(аналоговой) записью программы (на «бумаге, мага, и киноленте, в виде кулачков, копиров и т. п.) и дискретной записью (на перфокартах, перфолентах, магн. лентах и т. п.). В последнем случае в целях сокращения времени на подготовку программы и (объема носителя значения программы часто задают в ряде дискретных (опорных) точек, а требуемые промежуточные значения формируются с помощью интерполятора.

Наряду с однокоординатными С. п. у. (рис. 1) широко применяют многокоординатные системы (рис. 2, а). В таких системах обычно требуется обеспечить заданное функциональное изменение координат

1. Структурная схема системы программного управления.

2. Структурные схемы многокоординатной системы программного управления (а) и систем с заданием программы в явной (б) и в параметрической (в) формах.

3. Система программного управления копировальнофрезерным станком: а — схема; б — характеристики преобразующего элемента и следящих систем.

По способу задания программы такие С. п. у. делятся на системы с заданием программы в явной форме, когда в ПУ закладывается заданное функциональное изменение координат (рис. 2, б), и на системы с заданием программы в параметрической форме, когда заданное преобразование представляется в виде и т. д. При этом и т. д. поступают синхронно и синфазно на отдельные СВ и т. д. на рис. 2, в), которые могут быть как автономными, так и иметь связи между собой.

По способу ввода программы различают С. п. у. с независимым (когда формирование сигнала не зависит от у или других промежуточных координат ОУ) и зависимым вводом, когда осуществляется коррекция программы по режиму работы системы (связи КП на рис. 1 и 2).

С. п. у. обладают рядом специфических особенностей, осн. из которых следующие: 1) программа работы таких систем наперед задана; 2) во многих случаях допускается воспроизведение (выполнение) программы с запаздыванием; 3) в многокоординатных С. п. у. часто требуется обеспечение лишь заданного функционального преобразования координат, на время же выполнения программы и на изменение координат во времени зачастую не накладывают жестких ограничений. Это позволяет наряду с обычными методами коррекции систем автоматического управления использовать и специфические методы повышения качества С. п. у., напр., следующие:

1) при синтезе С. п. у. (на основе 4-й формы условий инвариантности) сигнал формируется с учетом динамических свойств СВ;

2) весьма эффективной является коррекция программы по режиму работы системы; одной из разновидностей этого метода является применение переменной скорости ввода программы (или т. н. «переменного масштаба времени») в зависимости от погрешности СВ.

Примером двухкоординатной С. п. у. с заданием программы в явной форме и с зависимым вводом программы (с переменной скоростью ввода программы) может служить С. п. у. копировально-фрезерным станком (рис. 3). На столе станка укреплены копир К (представляющий собой программу работы системы) и заготовка 3. Отклонение в положения фрезы Ф от положения копировального пальца П преобразуется чувствительно-преоб-разующим элементом (датчиком) ПЭ в сигналы поступающие на вход следящих систем горизонтальной задающей) и вертикальной следящей) подач. Характеристики ПЭ и СС показаны на рис. 3, б. Скорость задающей подачи v не меняет знака и, следовательно, копир и заготовка перемещаются в одном и том же направлении, а скорость следящей подачи меняет знак

в зависимости от знака ошибки 8. При работе системы в зоне АБ профиль заготовки 3 повторяет (с ошибкой, не превышающей отрезка АБ/2) профиль копира.

С. п. у. широко применяются в технике для автоматизации технологических процессов в машиностроении (станки-автоматы, автоматические линии, станки с программным управлением), в металлургии (термическая обработка материалов), энергетике (системы вывода на рабочий режим различных агрегатов), химии и т. д.

Лит.: Ивахненко А. Г. Электроавтоматика. К., 1957 [библиогр. с. 440—442]; Булгаков А. А. Программное управление металлорежущими станками. М. Л., 1959 [библиогр. с. 125—126]; Шува лов Н. К. Системы программного регулирования, работающие на комбинированном принципе. Л., 1960 [библиогр. с. 72—73]; Андрейчиков Б. И. Методы коррекции динамических ошибок в станках с программным управлением. «Автоматика и телемеханика», 1962, т. 23, № 9. Ю. В. Кремептуло.