ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

— система автоматического управления с законом регулирования, при котором информация о возмущении вводится с помощью дифференциальных обратных связей по входной и выходной координатам звена, подверженного действию возмущения. Такие системы называются также системами с косвенным или дифференциальным измерением возмущения (по аналогии с мех. дифференциалом, где производится вычитание мех. вращательных движений). В Д. с. а. у. величину, численно равную возмущению или находящуюся в неизменной и достаточно простой зависимости от него, можно выделить сравнением величин полученных преобразованием координат у и z замкнутого контура (соответствующий участок схемы на рис. обведен пунктиром). Эти координаты следует выбирать так, чтобы возмущение А, находилось между ними. Рассмотрим линейную систему автомат, регулирования (см. рис.). При нулевых начальных условиях

где — параметр преобразования Лапласа. Если выполняется равенство

часто называемое условием эквивалентности, то

Если, кроме этого, Следовательно, при выполнении условий (2, 3) величина X является аналогом возмущения А. Это свойство можно использовать для создания компаундирующей связи КС (см. рис.). Передаточная функция системы относительно возмущения X

Если выполняется условие (2), то

Знаменатель ур-ния (5) не содержит передаточных ф-ций элементов, при помощи которых осуществляется дифф. измерение возмущения. Следовательно, при точном выполнении оно не влияет на устойчивость системы. Звено в сочетании с элементом создает положительную обратную связь, а в сочетании с элементом отрицательную. При выполнении условия (2) влияние этих связей на устойчивость взаимно уничтожается. Отклонение от условия (2) эквивалентно обратной связи (положительной или отрицательной). Из ур-ния (5) можно сделать вывод, что для обеспечения инвариантности Ф относительно X необходимо, чтобы

Это условие трудно выполнимо в общем случае, т. к. при этом требуется реализовать обратные передаточные ф-ции

Таким образом, в Д. с. а. у. возможна лишь инвариантность до 8 и условие (6) указывает лишь предел, к которому нужно стремить Ук (р).

Структурная схема дифференциальной системы автоматического управления: V — задающее воздействие; Ф — регулируемая величина; — возмущение; — косвенно измеренное возмущение; — передаточные функции элементов системы.

Вместе с тем в Д. с. а. у. можно осуществлять инвариантность в установившемся режиме, более того, эта система, будучи замкнутой, позволяет обеспечить не только компенсацию, но и перекомпенсацию действия возмущения (отрицательный статизм регулирования), как и системы с компаундирующими связями по возмущению. Для этого необходимо, чтобы

Принцип дифф. измерения возмущения может быть использован в некоторых нелинейных системах. Примером Д. с. а. у. является система стабилизации напряжения генератора, в этом случае объект управления — генератор — охватывается дифф. связью (вилкой). Дифф. измерение возмущений находит применение также в следящих системах, системах стабилизации летательных аппаратов, системах экстремального регулирования и др.

Лит.: Костюк О. М. Умова эквивалентности систем диференциального керування та систем керування за збуреннями. «Автоматика», 1961, N 1; Мейский Б.М. К вопросу о реализации принципа инвариантности. «Известия АН СССР. Энергетика и автоматика», 1961, We 5; Кухтенко А. И. Проблема инвариантности в автоматике. К., 1963 Ебиблиогр. с. 364-371]; .