Статические и астатические системы

Ранее отмечалось, что качество работы САР характеризуется ошибкой. Предел, к которому стремится ошибка с течением времени, называется установившейся ошибкой САР.

В том случае, когда все внешние воздействия (задающее и возмущающие) с течением времени стремятся к постоянным значениям, установившаяся ошибка называется статической. Ограничимся случаем, когда

,

где - ошибка работы СЭ,

- статическая ошибка воспроизведения задающего воздействия,

- статическая ошибка, обусловленная i–м возмущением.

Формула справедлива для так называемых линейных систем, для которых верен принцип суперпозиции (наложения).

САР называется статической (или обладающей статизмом) по отношению к данному внешнему воздействию, если составляющая статической ошибки, обусловленная этим воздействием, отлична от нуля. Например, при САР является статической по задающему воздействию g; при - по возмущению f1 и т.д.

САР называется астатической (или обладающей астатизмом) по отношению к какому-либо внешнему воздействию, если составляющая статической ошибки, обусловленная этим воздействием, равна нулю. Так при САР является астатической по задающему воздействию; при - по возмущению f2 и т.д.

Приведенные определения показывают, что понятия астатизма и статизма связаны с рассмотрением установившегося режима и всегда относятся к тому или иному конкретному воздействию. При этом часто для упрощения другие внешние воздействия принимают равными нулю.

Не следует думать, что из-за наличия статической ошибки, статические САР непригодны для практического применения. В правильно рассчитанной системе статическая ошибка может быть сделана весьма малой. Кроме того, вопросы точности в установившемся режиме далеко не исчерпывают всей проблематики теории и практики регулирования.

Одноконтурные и многоконтурные системы

Любая замкнутая система регулирования имеет хотя бы одну обратную связь, при помощи которой сигнал, характеризующий действительное значение регулируемой величины, подается на вход сравнивающего элемента. Эта обратная связь называется главной обратной связью.

САР, имеющие только одну (главную) обратную связь, называются одноконтурными. В таких системах воздействие, приложенное к какому-либо элементу, может обойти систему и вернуться в исходную точку по одному пути обхода.

Современные системы регулирования, помимо главной могут иметь одну или несколько дополнительных, или местных, обратных связей. Обычно эти связи не используются в корректирующих, усилительных или исполнительных элементах САР для придания им требуемых свойств.

САР, содержащие одну или несколько местных обратных связей, называют многоконтурными. В этих системах воздействие, приложенное к тому или иному элементу, может обойти систему и вернуться в исходную точку по нескольким путям обхода.

Одномерные и многомерные системы

Одномерными называются системы с одной регулируемой величиной.

Системы с несколькими регулируемыми величинами называются многомерными. Они используются для управления многомерными объектами, нормальное функционирование которых требует изменения по заданному закону не менее, чем двух физических величин. Они имеют несколько регулирующих органов, для перемещения которых используется одна или несколько одномерных систем регулирования.