НАЛАДКА ПРИБОРОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

Рассогласование

Обратной связью функциональной схемы автоматической систе­мы регулирования называется связь, направленная от выхода к входу рассматриваемого участка цепи.

Рис. 7. Упрощенная структурная схе­ма замкнутой системы автоматического регулирования (/ — точка суммирова­ния)

Рассмотрим принцип действия обратной связи на примере регу­лятора И. И. Ползунова (см. рис. 3). Предположим, что возмущением служит изменение подачи водыДСв (рис. 7), гдеД обозначает измене­ние (приращение) расхода, т. е. величину возмущения. Увеличение расхода обозначим «+», т. е. положительное возмущение, а уменьше­ние обозначим «—». При увеличении расхода воды через регулирую­щий клапан 4 (см. рис. 3) на величину і ДС? В (рис. 7) уровень воды увеличится на величину +Д//. Чтобы вернуть уровень в исходное положение, регулятор должен уменьшить расход воды через клапан на величину —ДСв, тогда в точке суммирования 1 на входе в объект будет сигнал, равный О, т. е. (+Д(5В) + (—ДСВ) - 0. Это означает,

что приращение (изменение рас­хода) равно нулю, т. е. расход вернулся к первоначальному значению. В рассматриваемом примере регулятор инвертирует (меняет на противоположный) знак и тем самым осуществляет отрицательную обратную связь Если регулятор не будет ин­вертировать знак, то в нашем

случае при увеличении уровня на величину 4 ДЯ регулятор изменит расход воды на величи­ну +ДСВ и сигнал на входе в объект станет равен Н-2дОв, а это приведет к еще большему увеличению уровня до величины — 2д Н и т. д. до тех пор, пока или котел не переполнится водой, или клапан

полностью не закроется. Такая обратная связь и такой контур на­зываются положительными.

При всех внешних и внутренних возмущениях регулируемый параметр возвращается регулятором к первоначальному значению. Исключение составляет возмущение по заданию регулируемой вели­чины (рис. 8)

Для упрощения анализа работы системы будем рассматривать только величину изменения параметров (их приращения), т. е. будем считать, что исходные значения величины задания, расхода и уровня

Рис. 8. Действие обратной, связи при возмущении со стороны задания: а — обобщенная структурная схема ACP, б — пример регулятора; 1 — точка суммирования - сигналов задания и регулируемого параметра

раины нулю. Установим задание, равное величине +Д#а. Этот сигнал, попадая на вход регулятора, приведет его в действие, т. е. величина на выходе регулятора —Дхр будет расти, а это приведет к появлению сигнала —Ду на выходе объекта. Обаэги сигнала суммируются в точ­ке 1 с разными знаками. Пока сумма (+Ду3) + (—А у) не станет близка нулю, регулятор будет изменять Дл'р и АУ - И только когда (+-Дг/а) + (—А у) ж 0, т. е. когда на входе в регулятор не будет сиг­нала или он будет очень мал, регулятор перестанет отрабатывать возмущение по заданию. Это произойдет тогда, когда у по абсолютной величине станет равным абсолютной величине задания (Ау) — (Ау3).

Следовательно, при изменении задания Ауъ будет автоматически устанавливаться новая величина регулируемого параметра у.

Разница между заданным и действительным значениями регули­руемой величины называется рассогласованием или ошибкой: УР = Уг — У-

Все то время, пока существует рассогласование (Д*/р=^0), пара­метры системы изменяются, т. е. система находится в движении. В этом случае для каждого параметра системы, включая и рассогла­сование, можно построить график его изменения во времени. Пове­дение системы в интервале времени., когда у$ф 0, и характер факто­ров, влияющих на это поведение, называются динамическими свойст­вами замкнутой системы, а график изменения параметров системы и ее элементов (регулятора, объекта и т. д.) во времени называется дина­мической характеристикой.