Классификация автоматических систем

За более чем двухсотлетнюю историю развития автоматики и, главным образом, за последние пятьдесят лет созданы самые разнообразные автоматические системы.

Характер взаимодействия в автоматических системах можно представить в виде следующих обобщённых схем (рис. 1.1). В зависимости от вида взаимодействия между объектом О и автоматическим устройством АУ можно выделить системы автоматического управления замкнутые (рис. 1.1а), системы автоматического управления разомкнутые (рис. 1.1б)и системы автоматического контроля (рис. 1.1в).

В замкнутых системах автоматического управления наблюдается двустороннее взаимодействие между объектом О и автоматическим устройством АУ. Цель такого взаимодействия – достичь требуемых характеристик объекта.

В разомкнутых системах автоматического управления осуществляется одностороннее взаимодействие автоматического устройства АУ на объект О. Цель такого взаимодействия – также достижение заданных характеристик объекта.

	а)
	б)
	в)

Рис. 1.1. Характер взаимодействия в автоматических системах

В системах автоматического контроля объект О воздействует на автоматическое устройство АУ, в результате осуществляется измерение или оценка параметров, характеризующих состояние или положение объекта.

В технике, и в частности в системах ТГВ, наиболее часто ставится задача поддержания заданного значения управляемой величины или изменения её по определённой программе. Например, необходимо поддерживать заданное значение температуры в помещении, изменять по определённой программе температуру теплоносителя. Такие задачи решаются с помощью системы автоматического регулирования (САР), а процесс управления называют автоматическим регулированием. Управляемая величина в этом случае называется регулируемой величиной; примеры регулируемой величины: температура. давление, расход, уровень, влажность и другие.

Системы автоматического регулирования классифицируют по различным признакам. В зависимости от целей регулирования САР подразделяются на стабилизирующие, программные и следящие. САР делят также по принципу регулирования: САР, работающие по принципу отклонения регулируемой величины от заданного значения; САР, работающие по принципу компенсации возмущения; комбинированные САР, в которых применяется принцип регулирования по отклонению и возмущению.

В зависимости от вида характеристик звеньев САР могут быть линейными и нелинейными.

По количеству регулируемых величин САР могут быть одномерными или многомерными. В одномерных САР регулируется лишь один технологический параметр, в многомерных – несколько.

По форме представления сигнала САР могут быть непрерывными, дискретными (импульсными или цифровыми), релейными.

По характеру функционирования САР могут быть неадаптивными (обычными) и адаптивными. Адаптивные, или самоприспосабливающиеся, системы автоматического регулирования обладают способностью автоматически приспосабливаться к изменению характеристик объекта управления и внешних условий, воздействующих на объект. Необходимое качество управления при этом обеспечивается за счёт изменения параметров настройки или структуры самой системы.