Программные и следящие системы управления

В зависимости от цели регулирования, АСР делят на следящие и программного ре­гулирования. Принципиального различия между ними нет, они имеют одинаковый принцип действия и общую теорию. Отли­чаются эти системы друг от друга только законом изменения управ­ляющего воздействия и конструктивным исполнением.

Назначение программных АСР— изменять регулируемый па­раметр во времени по определенному, заранее установленному закону, называемому программой. Пример такой системы приве­ден на рис. 162. Температура в закалочной печи 2 (объект регули­рования) должна изменяться по определенному закону во времени, задаваемому программным задатчиком — профилированным кулачком 9. Термо-ЭДС Ет термопары, пропорциональная, измеряемой температуре Э печи, сравнивается с напряжением пропорциональным заданному значению температуры.
Напряжение снимается с потенциометра 8, движок которого перемещается вращающимся с постоянной скоростью профили­рованным кулачком.

Профиль кулачка соответствует определенному закону из­менения положения движка потенциометра во времени и, сле­довательно, определенному закону изменения регулируемого параметра — температуры. Напряжение , пропорциональное отклонению действительного значения температуры от заданного в данный момент времениусиливается уси­лителем 7 и подается на исполнительный двигатель 6. Вал дви­гателя через редуктор 5 связан с движком регулировочного рео­стата 4, включенного в цепь нагревательного элемента 3. Дви­жок реостата 4 перемещается двигателем 6 в сторону, соответ­ствующую уменьшению отклонения температуры от ее заданного значения, до наступления равенства между Ет и £/зад. Если вращение кулачка прекратить, то система будет вести себя как автоматическая система стабилизации, поддерживающая опре­деленную заданную температуру. Для системы программного регулирования главным воздей­ствием является изменение заданного значения, т. е. управляю­щего воздействия.

Следящая система — это автоматическая система, в которой выходная величина с определенной точностью воспроизводит изменяющуюся заранее неизвестным образом входную величину. Следящие системы можно рассматривать как результат дальней­шего развития и совершенствования систем дистанционной пере­дачи угловых или линейных перемещений. Следящие системы широко применяют в различных областях техники, где перемещения одного устройства требуется воспро­извести другим устройством без механической связи между ними. По принципу следящих систем работают многие системы дистан­ционного управления механизмами (вентилями, клапанами, за­движками, рулями самолетов, кораблей, воротами шлюзов и т. д.) и различные счетно-решающие устройства. Следящие си­стемы используют в станках с автоматическим программным упра­влением — в копировальных, станках. Практически везде, где нужно добиться высокой точности и надежности автоматического управления, используют следящие системы. Важнейшим показателем работы следящей системы является точность ее действия — слежения выходной величины р за изме­нением входной а. Точность следящей системы оценивают вели­чиной ошибки.

Следящая система должна удовлетворять заданным требова­ниям в отношении точности работы, быстродействия, чувствитель­ности и устойчивости. С целью определения соответствия харак­теристик следящей системы предъявляемым требованиям проводят анализ устойчивости и качества ее работы. Следящие системы обычно работают по замкнутому циклу, т. е. имеют главную обратную связь. Обязательным признаком следящих систем является нали­чие в них усилителей мощности.