Обратные связи

Принципы автоматического управления

Принцип управления по отклонению основан на том, что управляющее воздействие в автоматической системе вырабатывается с учетом информации об отклонении управляемой величины от заданного значения.

В общем случае система, реализующая принцип управления по отклонению, может быть представлена схемой, изображенной на рисунке 3, а. Здесь отклоне­ние управляемой величины от заданного значения вы­зывает изменение управляющего воздействия z₂(t), стремящегося всегда уменьшить появившееся отклонение. Для получения разности е(t) = x (t) – y (t) в систему вводится элемент сравнения ЭС. рис. 3 Управляющий орган действует независимо от того, по какой причине произошло изменение управляемой величины. Поэтому такие системы нашли широкое применение.

Сопоставляя схемы на рисунках 3, а и б, легко уяс­нить, что системы, использующие принцип отклонения, работают по замкнутому циклу управления, а исполь­зующие принцип возмущения - по разомкнутому.

Принцип комбинированного управле­ния, сочетающий в себе достоинства принципов уп­равления по отклонению и по возмущению, используется при построении систем высокой точности. На рисунке 3,в показана схема системы комбинированного управ­ления. Действие неучтенных возмущений в комбиниро­ванных системах компенсируется или ослабляется уп­равленцем по отклонению.

Принцип адаптации (приспособле­ния) находит применение в кибернетических системах управления. Чтобы понять обличительные особенности этого принципа, рассмотрим самоприспосабливающуюся автоматическую систему управления (рис. 3,г), в кото­рую, кроме основной части, построенной согласно прин­ципу управления по отклонению и содержащей управ­ляемый объект О и автоматическое управляющее уст­ройство АУУ, введен ряд дополнительных устройств, настраивающих систему на наивыгоднейший режим ра: боты:: уст­ройство анализа состояния объекта УАО, устрой­ство анализа задающего воздействия УАВ, автоматическое вычисли­тельное устройство АВУ, испол­нительное устройство ИУ.

Характерной чертой автоматических систем, ис­пользующих принцип управления по отклонению, явля­ется наличие обратной связи. Обратные связи подраз­деляют на жесткие и гибкие, отрицательные и положи­тельные, главные и местные.

Таким образом, обратная связь - это связь, по которой информация о состоянии управляемого объ­екта (контролирующее воздействие, соответствующее действительному значению управляемой величины) пе­редается с выхода системы на ее вход.

Если воздействие обратной связи, поступающее на вход системы, по знаку совпадает со знаком задающего воздействия, то ее называют положительной. В против­ном случае говорят об отрицательной обратной связи.

Когда передаваемое воздействие зависит только от выходной величины и не зависит от времени, связь считают жесткой.

Обратная связь, оказывающая влияние на работу системы только в переходном режиме, называется гибкой. Такие связи реагируют на приращения воздействий, поступающих на их вход. Те из них, что реаги­руют на производные от воздействий, называют диф­ференцирующими, а на интегралы от воздействий - ин­тегрирующими, гибкими обратными связями.

Если обратная связь соединяет выход системы с ее входом, то ее называют главной. Остальные обратные связи считают местными. Их еще называют кор­ректирующими.

Контрольные вопросы:

1. Что понимается под управляющим и внешним воздействиями?

2. Расскажите о классификациях систем автоматического управления.

3. Что называется статической и динамической характеристиками элемента?

4. Что называют принципом управления по отклонению?

5. Расскажите об элементах автоматики.