Структурная схема автоматической системы

Структуры современных автоматических систем характерны своим многообразием, которое выражается в различном количестве и типах функциональных элементов, видов соединений, в особенностях принципов функционирования и конструктивного исполнения.

На рисунке2.48 представлена типовая функциональная схема CAУ, отображающая наиболее общие принципы построения и функционирования автоматических систем.

Рис. 2.48. Функциональная схема САУ

1 – задающий элемент CAУ. Он формирует входное управляющее воздействие и определяет закон изменения выходной величины в динамике работы системы. В автоматических системах РЛС задающее устройство может формировать требуемое значение управляемой величины в виде электрического напряжения (в системах АПЧ), угловых величин в системах управления антеннами и т.д.

2 – измерительный элемент или дискриминатор. Это совокупность чувствительного элемента и устройства сравнения. Элемент сравнения необходим для определения в каждый момент времени соотношения величин x(t) и y(t). В результате сравнения формируется разность, называемая рассогласованием или ошибкой CAУ - e(t).

e(t) = x(t) - y(t)

Чувствительный элемент преобразует величину e (t) в пропорциональную ей другую физическую величину, удобную для последующей обработки и усиления. Например, рассогласование e (t) может на выходе данного элемента быть в виде напряжения постоянного или переменного тока:

U(t) ~ f(e (t))

3 - корректирующее устройство. Предназначено для изменения свойств автоматических систем в нужном направлении, то есть преобразования сигнала рассогласования или управления в целях придания системе необходимых динамических свойств. Здесь речь идет, в частности, о введении производных или интеграла от управляющего сигнала. Образованная корректирующим устройством дополнительная обратная связь в САУ способна существенно сократить время реакции системы на управляющее воздействие.

4 - усилительный элемент. Он необходим для преобразования управляющего воздействия с точки зрения его усиления по амплитуде, мощности. В САУ РЛС широко применяются электромашинные, магнитные, гидравлические и пневматические усилители.

5 - исполнительное устройство вырабатывает управляющее воздействие, прикладываемое непосредственно к объекту управления в требуемом виде.

В качестве этих элементов могут применяться электродвигатели, электронные схемы, электромеханические устройства (в системах АПЧ передатчика), гидравлические приводы (в системах стабилизации антенны)