Автоматическое регулирование и управление

В современном мире очень трудно найти технологический процесс, который не был бы автоматизирован. Автоматизация любого технологического процесса подразумевает его контроль, управление, регулирование, сигнализацию, защиту и блокировку. В этой статье рассмотрим основы автоматического управления и регулирования.

В окружающем нас мире повсюду протекают различные процессы управления. В управлении нуждается всё: физический или химический процесс, отдельная технологическая установка, производство в целом, промышленность и так далее. Даже общественные отношения. Управление на сегодняшний день является самым сложным видом человеческой деятельности.

Нет такой отрасли промышленности, где бы не применялись системы автоматического регулирования и управления. Эти системы разнообразны и по характеру решаемых ими задач и по исполнению.

Автоматическое регулирование

Регулирование – это поддержание постоянным значения некоторой заданной величины, характеризующей процесс, или изменение его по заданному закону, осуществляемое с помощью изменения состояния объекта или действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

Системы автоматического регулирования (САР) предназначаются для автоматического поддержания заданного режима технологического процесса или изменения его во времени по заранее заданному или задаваемому в зависимости от каких-то условий закону. При этом имеется в виду, что внешние условия нарушают заданный закон протекания процесса, а система автоматического регулирования стремится его выполнить, преодолевая влияние внешних факторов.

Под объектом регулирования понимают аппарат (станок, машину), в котором один или несколько физических параметров должны изменяться по заданным законам при любых возможных внешних условиях. Объектом регулирования могут быть:

нагревательная печь, в которой температура должна оставаться постоянной или изменяться по заданному закону;

бак, в котором должен поддерживаться заданный уровень жидкости при изменениях ее расхода из бака;

электрический двигатель, скорость которого должна оставаться постоянной при изменениях момента сопротивления.

Физические величины, закон изменения которых осуществляется автоматическим устройством, называются регулируемыми величинами. Устройство, автоматически поддерживающее заданный закон изменения регулируемой величины, называется автоматическим регулятором.

Заданный закон изменения регулируемой величины вырабатывается специальным задающим устройством (задатчиком). Воздействие задатчика на регулятор называется задающим воздействием.

Автоматический регулятор постоянно сравнивает текущее значение регулируемой величины с заданным (уставкой) и при наличии рассогласования вырабатывает регулирующее воздействие. Если регулируемая величина отклоняется от заданного значения, управляющий орган воздействует на исполнительный механизм так, чтобы рассогласование между заданным и действительным протеканием процесса было ликвидировано. Человек в эту систему непосредственно вмешаться не может, возможно только косвенное участие – посредством изменения уставки.

Нарушение заданного закона протекания технологического процесса происходит в основном из-за внешних воздействий на объект, которые называют возмущающими воздействиями. К ним относятся изменения момента сопротивления на валу двигателя, расхода воды из бака, качества топлива или массы нагреваемых изделий в печи и т. д.

Чаще всего устройства автоматического регулирования — системы замкнутые (управление по отклонению). Сигнал, появившись в любой точке замкнутого контура, проходит все звенья системы и возвращается в место своего возникновения (в преобразованном виде). Но бывают и разомкнутые системы (управление по возмущению).

В результате этого в системах регулирования могут возникать колебания, в том числе колебания регулируемой величины. Если колебания возрастают, система называется неустойчивой и является неработоспособной. Поэтому первое требование к системам автоматического регулирования — обеспечение устойчивости регулирования, т. е. обеспечение затухания колебаний, возникающих в системе.

Необходимо также, чтобы выведенная из состояния равновесия возмущающими воздействиями система регулирования вернулась к заданному положению равновесия возможно точнее и возможно быстрее. Пути построения систем, отвечающих перечисленным требованиям, определяет теория автоматического регулирования.

Системы автоматического регулирования делятся по характеру задающего воздействия. Когда регулируемая величина должна быть постоянна, то систему называют системой автоматической стабилизации (или просто системой регулирования). Сюда относятся системы сохранения уровня воды в баке, скорости вращения двигателя и др.

Если регулируемая величина изменяется и заранее известен закон (программа) изменения задающего воздействия, система называется системой программного регулирования. Она может, например, осуществлять автоматическое изменение температуры в печи по заранее заданной программе.

Если регулируемая величина изменяется, но заранее не известен закон изменения задающего воздействия, систему регулирования называют следящей системой. К следящим системам в известном смысле можно отнести автоматические потенциометры и мосты.

В автоматическом потенциометре реверсивный двигатель через ползунок реохорда воздействует на измерительный мост так, чтобы напряжение на выходе позднего изменялось соответственно всем изменениям термо-э. д. с. Очевидно, что термо-э. д. с. изменяется по закону, неизвестному заранее, иначе не нужен был бы сам измерительный прибор.

Характер воздействия регулирующего органа на объект бывает непрерывным и прерывистым. Последнее происходит, когда в системе регулирования применяются реле или специальные импульсные устройства.

Простейшими регуляторами прерывистого действия являются двухпозиционные регуляторы. Такое название они получили потому, что их регулирующий орган может занимать только два положения (позиции). Очень часто эти позиции соответствуют максимальной и минимальной подаче сырья или энергии в объект.

При так называемом трехпозиционном регулировании регулирующий орган может занижать три положения, соответствующие трем значениям регулируемой величины: «мало», «норма», «больше».

Для регулирования непрерывных процессов наиболее часто используют физические или программные ПИД-регуляторы.

Автоматическое управление

Управление – это процесс выработки управляющих воздействий по переводу объекта управления в желаемое состояние.

Более полное определение: это осуществление совокупности воздействий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с целью управления. Эти последние слова в данной ситуации являются ключевыми.

Система автоматического управления отличается от системы автоматического регулирования тем, что при одних и тех же значениях входных величин, т.е. при одной и той же исходной информации воздействие, которое вырабатывает система может быть различно в зависимости от того, какая цель или какой критерий управления в нее заложен.

Назначение систем автоматического управления (САУ) — исключить участие человека в управлении технологическим процессом. Функции человека сводятся к осуществлению пускового импульса. Все остальные операции по управлению процессом, по изменению режимов работы производятся автоматическим устройством.

Устройства автоматического управления воздействуют на исполнительные механизмы, приводы рабочих агрегатов, которые изменяют подачу сырья, энергии в аппараты, производят перемещения обрабатываемых изделий и т. д.

При автоматическом управлении автоматическое устройство обеспечивает необходимую последовательность, начало и окончание отдельных операций, составляющих рабочий процесс. Подача командного импульса на управляющий орган осуществляется человеком. Управляющий орган воздействует на исполнительный механизм, который подает сырье или энергию в аппарат или производит определенную серию механических перемещений, операций, поддерживая тем самым заданный режим работы установки.

Автоматизированная система управления (АСУ) – совокупность математических методов, технических и программных средств, организационных комплексов, а также управленческого и обслуживающего персонала, которые совместно осуществляют рациональное управление объектом управления в соответствии с поставленной целью.

Эта система обычно содержит большое количество датчиков, позволяющих измерять различные параметры, большое количество исполнительных устройств, причем их количество необязательно должно совпадать с количеством датчиков.

Основным элементом этой системы является управляющее устройство (контроллер), в который заложена программа обработки, информации получаемой с датчиков и критерий управления, исходя из которого система управления и вырабатывает различные управляющие воздействия. При одном и том же значении контролируемых параметров управляющее воздействие в данном случае может быть различным.

В то время электрические реле являлись наиболее распространенными элементами электроавтоматики. Они применялсь во всех схемах автоматического контроля, защиты, управления и регулирования.

Основная особенность реле — возможность управления достаточно большими мощностями в исполнительных механизмах с помощью незначительных управляющих сигналов от датчиков. Коэффициент усиления реле по мощности может достигать значений десятков тысяч.

По мере того, как технологические процессы усложнялись, количество регуляторов на объектах автоматизации росло и системы становились очень громоздкими и тяжелыми в обслуживании, поэтому после появления компьютерных систем управления (микроконтроллеры, микропроцессоры, программируемые логические контроллеры) системы автоматического регулирования стали замещаться системами автоматического управления.

Дополнение Михаила Алексеева (FB)

В сети можно встретиться с таким определением: Автоматическое регулирование – поддерживание на постоянном уровне или изменение по заданному закону отдельных регулируемых параметров (температура, давление, расход и т.д.) в объекте управления. Система автоматического регулирования (САР) является подсистемой систем автоматического управления.

А Википедия конкретизирует, что САР включает следующие системы:

Источник

Позиционные регуляторы и двухпозицонное регулирование

В объектах регулирования, не обладающих самовыравниванием, любое возмущающее воздействие не может быть локализовано без помощи автоматического регулятора, и состояние равновесия не будет достигнуто.

Регулирующий орган в позиционном регуляторе может иметь два или несколько фиксированных положений, каждое из которых соответствует определенным значениям регулируемого параметра.

По количеству позиций регуляторы могут быть двухпозиционные, трехпозиционные и многопозиционные.

В двухпозиционном регуляторе при отклонении регулируемого параметра от заданного значения (на величину большую, чем нечувствительность регулятора) регулирующий орган занимает одно из крайних положений, соответствующих максимальному или минимальному возможному притоку регулирующего вещества. В частном случае минимальное значение может быть и нулем притока.

Равенство между притоком и стоком при заданном значении регулируемого параметра не наблюдается. Оно может наступить только лишь при максимальной или минимальной нагрузках. Поэтому при двухпозиционном регулировании система находится, как правило, в неравновесном состоянии. В силу этого регулируемый параметр непрерывно колеблется в обе стороны от заданного значения.

Зоной нечувствительности регулятора называется диапазон изменения регулируемого параметра, требуемый для начала трогания регулирующего органа в прямом и обратном, направлениях. Так, например, если регулятор температуры воздуха в помещении, настроенный на поддержание 20° С, начинает закрывать регулирующий орган на подводе горячей воды к нагревательному прибору при повышении температуры внутреннего воздуха до 21°, а открывать его при температуре 19°, то зона нечувствительности данного регулятора равна 2°.

Точность поддержания заданных параметров при двухпозиционном регулировании сравнительно высокая.

Если же точность регулирования достаточно высокая, то, казалось бы, двухпозиционные регуляторы можно применять на всех объектах. Однако применимость двухпозиционного регулирования в большинстве случаев определяется не достигаемой точностью регулирования, а допустимой частотой переключений. Нужно иметь в виду, что частые переключения приводят к быстрому износу деталей (очень часто контактов) регулятора, а следовательно, к уменьшению надежности его работы.

Наличие запаздывания ухудшает процесс регулирования, так как увеличивает амплитуду колебаний параметра, но с другой стороны, запаздывание уменьшает частоту переключений и этим как бы расширяет область применения двухпозиционного регулирования.

Принципиальная схема электрического двухпозиционного регулятора температуры в сушильном шкафу изображена на рис. 1.

Этот регулятор состоит из датчика 1 и нагревательного электрического элемента 2. Датчик состоит из двух биметаллических пластин с контактами, которые под действием температуры могут, приближаясь друг к другу, замыкать или, наоборот, размыкать электрическую цепь.

Обычно в сушильном шкафу поддерживается температура 105° С. Тогда при достижении указанной температуры контакты должны замкнуться и часть нагревательного элемента шунтируется. Необходимая величина Qпp после шунтирования нагревателя может быть подобрана с таким расчетом, чтобы полностью компенсировать потери тепла сушильным шкафом Qcт.

Но можно регулировать и таким образом, чтобы при достижении заданной температуры полностью выключать нагреватель. В первом варианте можно добиться того, что Qпp = Qcт, тогда регулятор не будет переключаться.

На рис. 2 изображена характеристика процесса двухпозиционного регулирования. На этом рисунке показаны изменения регулируемого параметра во времени после однократного скачкообразного изменения нагрузки на объект Qпp или Qст. Здесь же показаны перемещения регулирующего органа во времени.

Рис. 2. Характеристика процесса двухпозиционного регулирования

Надо заметить, что при двухпозиционном регулировании изменение нагрузки вызывает смещение среднего значения регулируемой величины, т. е. оно характеризуется некоторой неравномерностью. Отклонение от среднего значения регулируемого параметра может быть подсчитано по формуле

Области применения двухпозиционных регуляторов

Двухпозиционный регулятор можно применять в том случае, когда степень самовыравнивания объекта регулирования близка к единице и чувствительность объекта к возмущениям не превышает 0,0005 1/с, если нет других причин, заставляющих отказаться от этого регулятора. К таким причинам следует отнести:

Нужно иметь в виду, что допустимая частота переключений определяется техническим совершенством регуляторов на данном уровне. Эти цифры устанавливаются из практики работы системы автоматического регулирвания. В дальнейшем, возможно, они могут быть уточнены, главным образом в меньшую сторону. Далее нужно иметь в виду, что можно допустимую частоту переключений определить, если установить необходимый срок службы регулятора, зная при этом минимальное нормируемое число срабатываний (циклов) одного из элементов регулятора.

2. Недопустимость прекращения подачи теплоносителя, например, в калориферы приточной вентиляционной установки или в калориферы первого подогрева установки кондиционирования воздуха. Нужно иметь в виду, что если в зимнее время года полностью или даже частично перекрыть подачу теплоносителя в калориферы, то при работающем вентиляторе, который просасывает холодный воздух с большой скоростью, он весьма быстро может замерзнуть.

3. Недопустимость большого отклонения нерегулируемых параметров среды. Здесь имеется в виду, что в целом ряде случаев регулируется один из параметров воздуха, а другой не регулируется, но должен быть в определенных пределах.

К примеру, можно назвать поддержание определенной температуры в цехах текстильного производства. Здесь ставится задача регулирования такой температуры, при которой будут выдержаны условия по поддержанию относительной влажности в определенных пределах. Однако, если температура выдерживается в заданных пределах, то колебания относительной влажности выходят из зоны допустимых.

Последнее обстоятельство можно объяснить тем, что коэффициенты емкости объекта регулирования по температуре сравнительно более высокие, чем те же коэффициенты по относительной влажности. Очень часто на практике приходится отказываться от двухпозиционного регулирования температуры в подобных цехах.

4. Недопустимость резкого и значительного отклонения параметров регулирующей среды при соблюдении требований к колебаниям регулируемых параметров.

Например, температура приточного воздуха при двухпозиционном регулировании теплопроизводительности калорифера приточной камеры может иметь столь существенные отклонения, что они вызовут неприятные ощущения дутья на рабочих местах. В целом же колебания внутренней температуры не превысят установленных пределов.

Это обстоятельство можно также объяснить различными величинами коэффициентов емкости калорифера как объекта регулирования температуры приточного воздуха и производственного помещения как объекта регулирования внутренней температуры.

Таким образом, если имеется подходящая характеристика объекта и нет причин для отказа от двухпозиционного регулятора, всегда нужно стремиться к установке последнего. Этот вид регулятора оказывается наиболее простым и дешевым, надежным в эксплуатации и не требующим квалифицированного ухода. Кроме того, такие регуляторы обеспечивают устойчивое качество регулирования.

Немаловажным обстоятельством является и то, что на привод двухпозиционного регулятора очень часто требуется минимум затрат энергии, так как она используется только в моменты закрытия или открытия.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Регулируемый параметр через датчик замкнут на возмущающее воздействие

Этот принцип был предложен французским ученым Понселе и впервые реализован на практике во второй половине XIX в. известным русским электротехником В. Н. Чиколевым в разработанных им регуляторах силы света дуговых ламп. Принцип регулирования по возмущающему воздействию часто называется также принципом компенсации возмущений.

Основной причиной, отклоняющей регулируемую величину от требуемого закона ее изменения, являются всякого рода возмущающие воздействия. В связи с этим естественно возникает следующая идея: для компенсации вредного влияния какого-либо возмущения измерить это возмущение и в зависимости от результатов измерения осуществить регулирующее воздействие на объект, обеспечивающее изменение регулируемой величины по требуемому закону. Если, например, возмущающее воздействие вызвало увеличение регулируемой величины, то регулятор должен создать регулирующее воздействие, направленное на уменьшение регулируемой величины. Наоборот, если рассматриваемое возмущение привело к уменьшению регулируемой величины, регулирующее воздействие должно ее увеличить.

Рассмотренная идея и составляет содержание принципа регулирования по возмущению. Для его технической реализации в состав автоматического регулятора, очевидно, должны входить устройства, позволяющие измерять возмущающее воздействие, и устройства, предназначенные для создания регулирующего воздействия на объект регулирования (например — для перемещения регулирующего

органа). Первые будем называть далее чувствительными элементами (ЧЭ), а вторые — исполнительными элементами (ИЭ) регулятора. Между чувствительным и исполнительным элементами могут быть включены промежуточные элементы (ПЭ), предназначенные для усиления выходного сигнала чувствительного элемента по мощности, осуществления необходимых преобразований этого сигнала и т. д. В простейших случаях регулирующее воздействие может создаваться непосредственно чувствительным элементом и тогда исполнительный и промежуточные элементы в составе регулятора отсутствуют.

Общая схема САР, реализующей принцип регулирования по возмущению, показана на рис. 1.3, а (регулирование осуществляется по возмущению Д). Чувствительный, исполнительный и промежуточные элементы (ЧЭ, ИЭ и ПЭ) в совокупности образуют автоматический регулятор АР.

Рис. 1.3. Функциональная схема системы автоматического регулирования, работающей по возмущению

Схема, показанная на рис. 1.3, а, представляет собой пример так называемой функциональной схемы САР, показывающей, из каких элементов состоит система регулирования и как эти элементы соединены между собой. При этом под элементом подразумевается конструктивно обособленная часть САР, выполняющая определенные самостоятельные функции. На функциональных схемах элементы изображаются в виде прямоугольников, а их входные и выходные величины — в виде прямых линий со стрелками, указывающими направление передачи воздействий. Функциональные схемы автоматических систем широко используются в теории регулирования и управления наряду с принципиальными и конструктивными схемами, отличаясь от последних значительно большей общностью.

На рис. 1.3, б показана зависимость регулируемой величины у от возмущения в установившемся режиме при отсутствии остальных возмущающих воздействий (через обозначено требуемое значение регулируемой величины). Как видно, правильно сконструированный регулятор обеспечивает независимость (инвариантность) регулируемой величины от возмущающего воздействия

Пример 1.4. Исторически одним из первых (и немногих) примеров широкого применения рассматриваемого принципа регулирования в технике явились генераторы постоянного тока со смешанным возбуждением, снабженные компаундной (последовательной) обмоткой возбуждения (рис. 1.4, а). В генераторах с независимым возбуждением при увеличении тока нагрузки напряжение «а зажимах генератора уменьшается (кривая 1 на рис. 1.4, б). Поэтому

требуемое значение напряжения генератора может быть достигнуто в генераторе без регулятора только при единственном значении тока нагрузки

В генераторах смешанного возбуждения компаундная обмотка играет роль простейшего регулятора, работающего по возмущению. Эта обмотка включается таким образом, чтобы создаваемый ею магнитный поток совпадал по направлению с постоянным магнитным потоком обмотки независимого возбуждения Поток, создаваемый обмоткой зависит от тока нагрузки генератора . В результате общий поток возбуждения машины при увеличении тока нагрузки увеличивается, а при уменьшении — уменьшается.

Рис. 1.4. Схема компаундирования генератора постоянного тока

Так как напряжение на зажимах генератора при постоянной скорости вращения якоря пропорционально общему потоку возбуждения машины, то при правильном выборе числа витков, диаметра провода и сопротивления обмотки в рассматриваемой схеме удается обеспечить инвариантность напряжения и от тока нагрузки (кривая 2 на рис. 1.4, б). Обе кривые, приведенные на рис. 1.4, б, относятся к установившемуся режиму работы генератора, который возникает после затухания переходных процессов. Зависимость выходной величины какого-либо элемента автоматики от входной для установившегося режима работы обычно называется статической характеристикой этого элемента. Поэтому кривые 1 и 2 на рис. 1.4, б представляют собой статические характеристики электрических генераторов с независимым и смешанным возбуждением.

В рассмотренном примере компаундная обмотка выполняет функцию чувствительного элемента регулятора, реагирующего на изменения возмущения Исполнительный и промежуточный элементы отсутствуют. Регулирующим воздействием является поток возбуждения, создаваемый обмоткой Рассмотренный простейший регулятор обеспечивает инвариантность напряжения и только по отношению к току нагрузки На все остальные возмущения (изменения скорости вращения якоря генератора, внешних условий и т. д.) он не реагирует. Вредное влияние этих возмущений на регулируемую величину никак не компенсируется.

Пример 1.5. На рис. 1.5, а, показано, как можно реализовать указанный принцип применительно к задаче регулирования давления воздуха внутри герметизированного отсека.

Одним из основных возмущений для герметизированного отсека является изменение давления окружающей среды Зависимость давления в отсеке Р от величины (в установившемся режиме) характеризуется кривой 1 на рис. 1.5, б (все остальные возмущающие воздействия предполагаются постоянными). Из рисунка следует, что в отсеке без регулятора требуемое значение давления имеет место при единственном значении давления внешней среды При давление в отсеке будет отличаться от требуемого значения Регулятор, схема которого показана на рис. 1.5, а, позволяет обеспечить независимость регулируемой величины Р от давления Для измерения возмущающего воздействия в нем использован измеритель давления, состоящий из сильфона внутри которого размещена пружина 2. Сильфон представляет собой тонкостенную герметически запаянную пустотелую металлическую коробку цилиндрической формы с гофрированными стенками, воздух из которой выкачан до технического вакуума. Деформация сильфона в осевом направлении в

первом приближении пропорциональна величине давления Пружина 2 служит для увеличения упругости сильфона. С днищем сильфона жестко связана рейдирующая заслонка в выходном трубопроводе (промежуточные и исполнительный элементы в регуляторе отсутствуют).

Рассмотрим кратко работу САР. Пусть изображенное на рис. 1.5, а положение сильфона соответствует номинальному режиму работы отсека, когда все возмущающие воздействия постоянны. Предположим, что давление возросло. При отсутствии регулятора это привело бы к уменьшению расхода воздуха на выпуске и увеличению давления в отсеке. При наличии регулятора увеличение давления приведет к сжатию сильфона и перемещению регулирующей заслонки вверх. В результате расход возрастет и давление в отсеке сохранит прежнее значение (если регулятор правильно рассчитан). При снижении давления сильфон расширяется и регулирующая заслонка перемещается вниз, уменьшай расход воздуха на выпуске Зависимость давления в отсеке Р от величины

Рис. 1.5. Простейший регулятор давления, работающий по возмущению

Для объекта, снабженного регулятором, характеризуется кривой 2 на рис. Рассмотренный регулятор обеспечивает инвариантность давления Р только по отношению к давлению окружающей среды На другие возмущающие воздействия этот регулятор никак не реагирует.

Приведенные простейшие примеры позволяют заметить основные недостатки САР, работающих по возмущению.

1. В САР, работающих по возмущению, инвариантность регулируемой величины обеспечивается лишь по отношению к тому возмущающему воздействию, которое измеряется чувствительным элементом регулятора (Д на рис 1.3, а). В качестве этого возмущения всегда выбирается одно из основных возмущений. Наличие большого числа других, не контролируемых регулятором, возмущающих воздействий на рис. 1.3, а) приводит обычно к тому, что регулируемая величина значительно отличается от требуемого закона ее изменения, т. е. задача регулирования (1.1) не выполняется. Попытка создания отдельного регулятора по каждому возмущающему воздействию приводит к резкому усложнению САР. Кроме того, далеко не каждое возмущающее воздействие может быть измерено.

2. Инвариантность по отношению к возмущению, измеряемому чувствительным элементом регулятора, в рассматриваемых САР обеспечивается только при условии строгого соответствия параметров регулятора и объекта их расчетным значениям. Изменение параметров регулятора или объекта (вследствие старения, влияния внешних условий и т. д.) приводит в таких системах к отклонению регулируемой величины от требуемого значения. Например, если в системе, показанной на рис. 1.4, а, увеличится сопротивление обмотки

возбуждения ОВ (вследствие увеличения температуры окружающей среды или по иным причинам), то при неизменном напряжении сети это приведет к уменьшению тока возбуждения В результате общий поток возбуждения машины уменьшится и регулятор будет поддерживать на зажимах генератора напряжение, меньшее требуемого значения

Оба отмеченных недостатка САР, работающих по возмущению, обусловлены тем обстоятельством, что в таких системах истинное значение регулируемой величины у никак не измеряется и не контролируется (это наглядно видно на рис. 1.3, а). Регулирующее воздействие от регулируемой величины у не зависит. Система, как говорят, имеет разомкнутый цикл передачи воздействий (от возмущения — к регулируемой величине), т. е. работает по разомкнутому циклу.

Рис. 1.6. Функциональная схема автоматической системы, работающей по разомкнутому циклу

Итак, техническая реализация принципа компенсации возмущений приводит к системам, работающим по разомкнутому циклу. Из-за отмеченных выше весьма серьезных недостатков системы, работающие по разомкнутому циклу (разомкнутые системы), для решения задач автоматического регулирования в настоящее время самостоятельно почти не применяются. Обычно они используются только в качестве составной части более сложных, так называемых комбинированных, САР.

Несомненным достоинством разомкнутых систем является их простота. Поэтому такие системы широко применяются для решения задач автоматизации, более простых, нежели автоматическое регулирование (автоматическая сигнализация, контроль, блокировка и защита, пуск и остановка и т. д.). В частности, к автоматическим системам, работающим по разомкнутому циклу, относятся широко распространенные в технике всякого рода пневмо- и гидроэлектроклапаны, которые по получении определенного электрического сигнала открывают или закрывают проход топлива, воздуха или парогаза к тем или иным агрегатам. По разомкнутому циклу работают автоматические станочные линии, все торговые автоматы и многие другие устройства. Общая схема автоматической системы, работающей по разомкнутому циклу, показана на рис. 1.6, где источником воздействия может быть изменение внешних условий, человек или автоматическое устройство.

Источник