1.2. Основные принципы регулирования

 

Принято различать три основных принципа регулирования: принцип программного (разомкнутого) регулирования, принцип компенсации, принцип обратной связи.

1.2.1. Принцип программного (разомкнутого) регулирования

 В случае реализации программного принципа регулирования задающее устройство (ЗУ) формирует задающее воздействие x(t), которое подается на вход управляющего устройства. Задающее устройство работает в строгом соответствии с заложенной в него временной программой.

Попробуем применить данный принцип для приведенной выше системы автоматического поддержания заданной температуры в помещении. Основой АСР в данном случае является программный регулятор, который вырабатывает регулирующий сигнал на привод клапана в зависимости от заданной тепловой нагрузки. График изменения тепловой нагрузки может быть заложен во временную программу регулятора. Основным возмущающим воздействием является температура наружного воздуха, поэтому задающее устройство должно как-то учитывать изменение температуры наружного воздуха в течение отопительного сезона. Для этой цели можно воспользоваться климатологическими данными по среднемесячной температуре воздуха для данного населенного пункта. Если записать эти данные во временную программу задающего устройства, то температура отопительной воды будет меняться в соответствии с этой усредненной температурой. Поскольку фактическая температура наружного воздуха может существенно отличаться от среднемесячных величин, то качество регулирования будет явно неудовлетворительным. Отсюда следует вывод, что системы с разомкнутым регулированием могут эффективно работать только в условиях постоянства или отсутствия возмущающих воздействий.

Любую АСР можно представить в виде функциональной схемы, элементы которой называются функциональными звеньями. Эти звенья изображаются прямоугольниками, в которых записывается функция преобразования входной величины в выходную. В общем случае функциональное звено может иметь несколько входов и выходов.

Принцип работы функциональных звеньев может быть различным, поэтому функциональная схема не дает представление о принципе действия конкретной АСР, а показывает лишь пути прохождения и способы обработки и преобразования сигналов. Пути прохождения сигнала указываются направленными отрезками. Точки разветвления сигнала называются узлами. Суммирование сигналов осуществляется в сумматоре.

Рис. 1.3. Функциональная схема АСР с программным регулированием

Функциональная схема рассмотренной АСР изображена на рисунке 1.3. Временная программа из запоминающего устройства программного регулятора поступает в преобразующее устройство (ПУ), которое формирует регулирующий сигнал. Этот сигнал поступает на вход исполнительного механизма (ИМ). Исполнительный механизм (в нашем случае привод клапана) перемещает регулирующий орган (шток клапана). При составлении функциональных схем принято относить исполнительный механизм к структуре регулирующего устройства, а регулирующий орган – к структуре объекта регулирования.