4. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Системы автоматического регулирования в зависимости от характера изменения составляющих вектора задания называемых управляющими воздействиями, в реальных условиях работы можно подразделить на следующие три основных класса:

1) собственно системы автоматического регулирования, или системы автоматической стабилизации, в которых составляющие вектора задания (задающие воздействия) представляют собой заданные постоянные величины;

2) системы программного регулирования, в которых одно или несколько задающих воздействий являются известными функциями, а остальные — заданными постоянными величинами;

3) следящие системы, в которых все или несколько задающих воздействий представляют собою заранее неизвестные функции времени.

Поясним эту классификацию на следующем простом примере.

Предположим, например, что движок потенциометра в схеме на рис. II.7 неподвижен. В этом случае управляющее воздействие отсутствует, входной сигнал (напряжение, снимаемое с движка потенциометра) сохраняет постоянное значение, и мы имеем систему автоматической стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока.

Постоянное значение, которое имеет входной сигнал в системах автоматической стабилизации, часто называется настройкой, или уставкой регулятора. Оно соответствует требуемому значению регулируемой переменной. Если же движок потенциометра перемещается, скажем, при помощи какого-либо кулачкового механизма и снимаемое с него напряжение является заданной функцией времени, то система на рис. II.7 может рассматриваться как система программного регулирования скорости.

Наконец, если движок потенциометра перемещается вручную или автоматически, например в соответствии с изменяющимися показаниями какого-либо измерительного прибора, и скорость электродвигателя должна находиться в определенной функциональной зависимости от положения движка, то мы имеем следящую систему.

В случае использования принципа разомкнутого цикла динамические свойства канала или тракта между точкой приложения возмущающего воздействия и регулируемой переменной выбираются

таким образом, чтобы уменьшить, скомпенсировать влияние этого воздействия, сделать систему инвариантной, т. е. нечувствительной, по отношению к нему.

При замкнутом цикле нежелательные изменения регулируемой переменной, обусловленные возмущающим воздействием, вызывают появление сигнала ошибки, который стремится уменьшить эти изменения до допустимой величины.

Очевидно, что в первом случае необходимо знание свойств канала возмущающего воздействия, между тем как во втором случае этого не требуется.

Итак, основным назначением обратной связи является обеспечение высокой точности регулирования при высоком уровне мощности с помощью точного сравнивающего устройства, производящего сравнение входа и выхода.

В зависимости от того, является ли число вводимых в рассмотрение составляющих вектора состояния равным единице, двум или большим двух, системы автоматического регулирования называются соответственно одномерными, двухмерными, многомерными.