1.2. Принципы построения сар и сау

Функциональной называется схема, в которой каждому функциональному элементу соответ­ствует определенное звено. Т.е. при составлении функциональной схемы систему разбивают на звенья соответственно их назначению. Основой каждой схемы является ОУ.

Различают следующие принципы построения САР и САУ:

1. Принцип компенсации или регулирования по возмущению.

2. Принцип обратной связи или регулирования по отношению.

3. Комбинированный принцип.

1. Принцип компенсации.

На функциональной схеме введены следующие обозначения:

g  задающее воздействие (маломощный сигнал);

З  задающее устройство;

УУ  устройство управления. Оно формирует закон управления и усиливает сигнал;

Z  выходная величина устройства управления;

ИЭ  исполнительный элемент (непосредственно воздействует на объект с целью восстановления изменённой величины Y);

ОУ – объект управления;

КУ  компенсирующее устройство (измеряет возмущение и воздействует на УУ);

И – управляющее воздействие на ОУ.

Система управления, реализующая принцип компенсации, является разомкнутой

Система называется замкнутой, если выходная величина подаётся на вход, в данном случае этого нет.

При полной компенсации Kv = 0.

На рисунке обозначено:

Yн  номинальное значение регулируемой величины при V=0.

Если Кv > 0 – это соответствует перекомпенсации, если Кv < 0 – недокомпенсации, Kv = 0 – это полная компенсация.

Достоинства принципа компенсации:

• быстрая реакция на изменение возмущения, т. к. это возмущение действует на ОУ непосредст­венно;

• система может быть устойчива только при устойчивости всех элементов, входящих в неё.

Недостаток: система компенсирует только контролируемое возмущение Vn, но не V1, V2 …

2. Принцип обратной связи

.

О бозначение на функциональной схеме.

Система является замкнутой, т.к. имеется главная обратная связь (ГОС).

ЭС1, ЭС2 – элементы сравнения; У1,У2 – усилители; ГОС – главная обратная связь; МОС – местная обратная связь.

Элементы ЗУ, ЭС1, У1, ЭС2, У2, ИЭ, ОУ – образуют прямую цепь регулирования.

 = g - y1  сигнал рассогласования или ошибка регулирования, формируется с помощью ЗУ и ГОС. Прямая цепь и ГОС образует основной контур регулирования. ГОС содержит измерительный элемент.

МОС служит для стабилизации процессов регулирования. Охватывает часть звеньев, может быть положительной или отрицательной. Играет роль корректирующего устройства.

Достоинства замкнутой системы:

• универсальность  возможность компенсирования любого возмущения.

Недостатки:

• сравнительно медленная реакция на изменения возмущения, которое начинается после изменения регулируемой величины;

• возможность появления неустойчивости переходного процесса при всех устойчивых элемен­тах.

3. Комбинированный принцип.

АР  автоматический регулятор, который включает в себя все элементы схемы, кроме ОУ.

Этот принцип сочетает в себе принцип компенсации и принцип обратной связи. Он ослабляет недостатки второго принципа и усиливает достоинства первого.