Принципы построения САУ

При регулировании по отклонению: отклонение регулируемой величины от заданного значения через регулятор оказывает воздействие на объект регулирования, направленное на устранение отклонения. При этом совершенно безразлично, по какой причине произошло отклонение регулируемой величины. Например, поддержание скорости в системе Г-Д.

Принципиальная, полная и упрощенная структурные схемы приведены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Принципиальная (а), полная (б) и упрощённая (в) структурная схемы системы Г-Д

При регулировании по отклонению влияние возмущающих воздействий (изменение U_СТ, U, U₀, температурное изменение сопротивления) на регулирующую величину Х(п) значительно ослабляется, но не устраняется.

При регулировании по возмущению: измеренное возмущение преобразуется в воздействие, оказываемое на объект регулирования с целью компенсации (предотвращения) влияния данного возмущения на регулируемую величину (рисунок 6). При полной компенсации САУ является инвариантной (независимой) к данному воздействию. Условие инвариантности может реализоваться полностью или с точностью до некоторой малой величины .

Могут ставиться два условия:

1. Устранение статической ошибки (отклонение регулируемой величины от заданной после приложения возмущения в установившемся режиме).

2. Устранение как статической, так и динамической ошибки (в установившемся и в переходном режиме).

Рисунок 6 – Поддержание скорости в системе СМУ-Д с регулированием по возмущению и функциональная схема.

Для ограничения действия данных возмущающих воздействий на САУ применяют комбинированные САУ, в которых регулирование по возмущению сочетается с регулированием по отклонению.

Регулирование по отклонению имеет как достоинства, так и недостатки.

К достоинствам можно отнести:

1. Возможность получения высокой точности поддержания заданного значения регулируемой величины.

2. Схема осуществляет поддержание управляемой величины, не зависимо от причины возникновения отклонения.

К недостаткам – вследствие инерционности реальных элементов САР построение системы по замкнутому циклу способствует возникновению колебаний в такой системе.

К достоинствам регулирования по возмущению относятся:

1. Простота построения схем.

2. В силу самого процесса инвариантности исключаются причины возникновения колебаний в такой системе, (система уподобляется разомкнутой).

А недостатки:

1. Трудно получить высокую точность компенсации возмущения (она не превышает 1 – 2 %), особенно при наличии нелинейных элементов.

2. При наличии нескольких возмущений возникает задача компенсации всех возмущений, что ведет к усложнению схемы.