АППАРАТУРА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Глава X. АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ
§ 1. Основные сведения об автоматическом регулировании и классификации регуляторов
Разновидностью управления является автоматическое регулирование, то есть поддержание постоянства или изменение по требуемому закону величины, характеризующей управляемый процесс.
Система автоматического регулирования состоит из двух основных частей —технологического объекта управления (ТОУ) и автоматического регулятора (АР). Через регулирующий орган на объект регулирования 2 подается энергия, которая преобразуется и поступает потребителю. Из точки 2 часть энергии или пропорциональный ей сигнал подается на регулятор 3 в виде обратной связи Хос. Туда же поступает сигнал задания Х3 задающего устройства 4. Воздействие X отрабатывается регулятором в соответствии с одним из законов регулирования.
Возмущение 7. воздействует на ТОУ и приводит к отклонению регулируемого параметра У от заданной величины. Примером может быть система регулирования температуры воздуха, подаваемого вентилятором 5 через калорифер Б в помещение для животных .
Свойства системы обычно рассматривают в двух состояниях: статическом (установившемся), когда входные и выходные сигналы не меняются, и динамическом неустановившемся (когда происходит переход от одного установившегося состояния к другому).
Переходные процессы изображаются с помощью кривых изменения регулируемого параметра во времени ^. Возмущающее воздействие 2 при этом принимается типовым в виде единичного скачка, импульса или гармонического колебания.
Кривые переходного процесса показывают, насколько эффективно регулятор приводит систему после возмущающего воздействия в новое установившееся состояние. Соответственно переходный процесс может быть апериодическим и колебательным (затухающим, гармоническим и расходящимся.
Если переходный процесс затухающий, то система через некоторое время I после возмущающего воздействия г приходит в установившееся состояние, то есть процесс регулирования является устойчивым.
Если переходный процесс расходящийся, то система в установившееся состояние не приходит, следовательно, она неустойчива.
Таким образом, кривые переходного процесса отражают динамику взаимодействия регулятора и объекта регулирования. По ним можно судить об основной динамической характеристике системы — устойчивости.
Иллюстрацией понятия устойчивость может служить система «шар — изогнутая поверхность». В первом случае сдвинутый шар после нескольких колебаний вернется в исходное положение (система устойчива), во втором случае шар не вернется, то есть система неустойчива. Третья система устойчива «в малом» и неустойчива «в большом» (при значительном перемещении шара).
