Системы регулирования

Все системы автоматического управления можно разделить на системы программного управления и все остальные. Смешно? J Вот об этох "всех остальных", отдавая им дань глубокого уважения, хочется сказать несколько слов и…, в рамках данной работы – забыть.

Самые простые – это системы регулирования. Они встречаются на каждом шагу: поддержание заданного уровня воды, температуры, скорости вращения вала двигателя… и прочее. Их можно изобразить следующей схемой:

ИУ – исполнительное устройство.

X – управляющее (задающее) воздействие.

Y – корректирующее воздействие.

дт1, дт2 – датчики.

Это схема с обратной связью, или, что то же, с управлением по отклонению (по ошибке). Датчик 2 контролирует качество управления.

Исполнительное устройство может содержать в себе другую (подчинённую) систему управления. И таких подчинённых вложений может быть несколько.

Если возмущение, поступающее со стороны окружающей среды на датчик 1 по величине постоянно (он может быть просто тумблером включения-выключения), то это система регулирования. Но это возмущение может быть меняющимся во времени. И система управления должна это отслеживать. Такие системы называются следящими. Они управляют перьями самописцев, копировальными станками, локаторным наведением ракет и многим прочим.

Есть ещё класс систем, которые называются самонастраивающимися. Они применяются тогда, когда параметры настройки заранее не известны, или меняются со временем, или настройка очень трудоёмка.

Широко известным примером самонастраивающейся системы является автоматическая подстройка частоты: АПЧ радиоприёмника или телевизора. Это пример так называемой поисковой самонастраивающейся системы. Есть и беспоисковые (быстродействующие).

Поисковые системы содержат специальный функциональный блок, который по определённому алгоритму меняет параметра настройки, следя при этом за производимым эффектом. Например, АПЧ постепенно увеличивает частоту приёма, следя при этом за мощностью принимаемого полезного сигнала. Когда полезный сигнал начнёт ослабевать, АПЧ начнёт уменьшать частоту приёма. Когда сигнал, перейдя максимум мощности, снова начнёт ослабевать, АПЧ снова начнёт увеличивать частоту приёма, но уже медленнее, и так далее, до тех пор, пока в соответствии с каким-то критерием будет принято решение, что лучшего не добиться, или, просто - ограничение по времени поиска.

Изобразить на схеме это можно, добавив в схему 1 блок самонастройки. (Левый рисунок, являющийся частью схемы 1, меняем на правый.)

УУ – устройство управления.

На этом рассмотрение систем регулирования можно закончить. Тем более, что самонастраивающиеся системы уже можно трактовать, как имеющие программу, хоть в явном виде, как объект, имеющий локализованный носитель, она, как правило, отсутствует, и заложена во всей структуре. А даже если и присутствует явно, то её цель подчинённая – повысить качество регулирования. Реализация некоей программы в этих системах не самоцель.