Ошибка в установившихся режимах САР слагается из ошибки, создаваемой несовершенством (прежде всего нечувствительностью) отдельных элементов регулятора, ошибки воспроизведения задающего воздействия и ошибки, создаваемой возмущениями.
Уменьшение первой составляющей достигается использованием более совершенных элементов и сопровождается, как правило, увеличением сложности и стоимости регулятора. Для уменьшения остальных двух составляющих используют следующие основные пути.
Увеличение передаточного коэффициента k разомкнутой САР является универсальным и эффективным способом уменьшения ошибки во всех установившихся режимах. Причем уменьшается как ошибка слежения, так и ошибка от возмущения.
Увеличения k достигают чаще всего введением усилителей. Иногда оказывается достаточным увеличения передаточных коэффициентов отдельных элементов, например исполнительного элемента или элемента сравнения.
В большинстве случаев увеличение k ведет к уменьшению запаса устойчивости и, для того чтобы система не потеряла устойчивости, значение k не должно превосходить некоторого критического значения krp. Однако приближение k кэтому граничному значению обычно невозможно из-за резкого ухудшения показателей качества переходной характеристики. В этом проявляется противоречие между требованием к точности и требованием к устойчивости системы регулирования по отклонению. Это противоречие может быть устранено, если одновременно с увеличением k до значения, обеспечивающего необходимую точность, какими-то другими средствами обеспечить необходимый запас устойчивости. Такими средствами могут быть корректирующие устройства, рассматриваемые далее.
Обеспечение астатизма есть весьма широко используемый метод улучшения статических свойств системы. Чаще всего астатизм достигается включением интегрирующих звеньев в прямую цепь системы. К сожалению, это неблагоприятно может сказаться на ее устойчивости. При двух интегрирующих звеньях система уже может оказаться структурно неустойчивой. Поэтому одновременно с обеспечением астатизма могут оказаться необходимыми мероприятия для обеспечения достаточного запаса устойчивости.
Простейший и широко используемый интегрирующий элемент — это электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением. Используют также механические, гидравлические, пневматические, химические и иные интегрирующие элементы.
Другой путь достижения астатизма — это включение в прямую цепь САР изодромного регулятора с передаточной функцией Wр = k(tир + 1)/р. При соответствующем выборе постоянной времени tи включение изодромного устройства не оказывает или почти не оказывает влияния на запас устойчивости системы.