СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

— система автоматического регулирования, воспроизводящая на выходе с определенной точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. На элемент сравнения ЭС (вход) С. с. (рис. 1) от внешнего источника поступает задающее воздействие а а через измерительный элемент ИЭ с обратным знаком подается регулируемая величина В ЭС определяется отклонение (сигнал ошибки) регулируемой величины от задающего воздействия из которого затем в результате усиления и функционального преобразования в усилителях-преобразователях формируется регулирующее воздействие В простейшем случае может быть величиной, пропорциональной отклонению. В общем случае в регулирования закон входят как производные, так и интегралы этого отклонения (см. Корректирующие устройства). Регулирующее воздействие, поступая на вход объекта управления ОУ, изменяет регулируемую величину так, что ее отклонение от задающего воздействия все время поддерживается равным или близким к нулю. ИЭ, с помощью которого измеряется и подается регулируемая величина на ЭС системы, образует главную обратную связь системы, реализующую принцип регулирования по отклонению. Иногда в цепь главной обратной связи включаются и другие элементы — элементы обратной связи ЭОС, осуществляющие необходимое преобразование измеренной регулируемой величины. В комбинированных С. с. (см. Комбинированная система автоматического управления) применяют компаундирующие связи по задающему воздействию СЗВ и связи по основным возмущениям СВ. Основная составляющая ошибки воспроизведения С. с. обусловлена обычно изменением задающего воздействия. Для уменьшения ошибки С. с. применяют различные корректирующие устройства. Параметры корректирующих устройств С. с. рассчитывают в соответствии с каким-нибудь критерием качества (исходя из условий повышения порядка астатизма, минимума квадратического интегрального критерия качества и др. критериев качества систем автоматического управления). Если вместе с задающим воздействием на вход системы поступают случайные помехи, то точность С. с. оценивается с помощью среднеквадратической погрешности СКП. На величину СКП (погрешности, усредненной за бесконечно большой промежуток времени) слабо влияют погрешности, связанные со сравнительно кратковременными переходными процессами. Минимизация СКП соответствует в основном уменьшению вынужденной составляющей погрешности. В замкнутых С. с. из-за противоречия между условиями повышения точности в установившемся и переходных режимах уменьшение вынужденной составляющей погрешности следовательно, и уменьшение СКП) приводит к ухудшению переходного процесса.

1. Функциональная схема следящей системы.

2. Принципиальная схема следящей системы угла-поворота.

Поэтому, как правило, если параметры системы выбраны из условия минимума СКП, система имеет слабозатухающий переходный процесс. В связи с этим на практике задачу о рациональном выборе параметров системы управления замкнутой решают с учетом погрешностей в переходных режимах. В комбинированных С. с. выбор параметров разомкнутой связи по задающему воздействию (по возмущению), обеспечивающий минимум СКП, не изменяет запаса устойчивости замкнутой части системы и поэтому не приводит к такому ухудшению переходного процесса, как это имеет место в С. с. с принципом регулирования по отклонению.

Задающее воздействие и регулируема» величина С. с. по физ. природе могут иметь разный характер. Из С. с. широкое распространение получили системы, выходной величиной которых является мех. движепи» — следящие приводы (сервомеханизмы). Примером такой системы является С. с. отработки угла поворота. В состав системы (рис. 2) входят сельсины работающие в трансформаторном режиме, фазовый дискриминатор ФД, электромашинный усилитель ЭМУ, исполнительный

двигатель М, редуктор Ред и объект управления ОУ. Угол поворота вала ПВ объекта управления должен следить за углом поворота а командного вала КВ. Ротор сельсина-датчика СсД механически связан с командным (ведущим) валом КВ, а ротор сельсина-приемника СсП - с приемным (ведомым) валом ПВ. Сельсины выполняют ф-цию элемента сравнения и преобразуют угол рассогласования между командным и приемным валами в амплитудно-модулированное напряжение несущей частоты. Это напряжение демодулируется и усиливается с помощью ФД и ЭМУ соответственно, а затем подается на двигатель М, который через редуктор поворачивает вал ПВ (и ротор СсП) в сторону уменьшения угла рассогласования.

Преобразующие системы, воспроизводящие сигнал на выходе, связанный с задающим воздействием ф-цией преобразования Н (напр., интегрирование, дифференцирование, экстраполирование и др.), также могут быть выполнены на основе С. с. Как и другие системы автомат. регулирования, С. с. могут быть линейными, нелинейными, непрерывными и дискретными (релейными, импульсными или цифровыми) системами.

Лит.: Васильев Д. В. [и др.]. Проектирование и расчет следящих систем. Л., 1964 [библиогр. с. 602— 605]; Попков С. Л., Попков Ю. С. Непрерывные и дискретные следящие системы. М. Л., 1964 [библиогр. с. 302—304]; Теория автоматического регулирования, кн. 1. М., 1967 [библиогр. с. 743— 762]. Г. Ф. Зайцев.