I.3.3. Принцип обратной связи

(регулирование по отклонению)

Мы выяснили, что при компенсационном принципе управления приходится измерять и парировать каждое возмущающее воздействие. В системах же с обратной связью важен сам факт отклонения текущего значения регулируемой величины от заданного значения и совсем не важно, каким именно возмущением (или совокупностью возмущений) вызвано это отклонение. При этом существенно, что ликвидация этого отклонения осуществляется в отличие от систем компенсационного управления чрезвычайно простыми техническими средствами - реализацией цепи обратной связи (рис. I.7).

Рис. I. 7. Функциональная схема САР

с обратной связью.

На этом рисунке обозначения сигналов z, z_з, f , x и т.д. и элементов 1,2,3 такие же, что и в предыдущих случаях. Однако в отличие от двух ранее рассмотренных разомкнутых САР, здесь появилось замыкание системы по отклонению, реализованное с помощью обратной связи. Для этой цели выходная координата z (текущая температура помещения) через устройство обратной связи 5 подается на сумматор и сравнивается с заданным значением z_з. Сигнал Dz, характеризующий отклонение регулируемой координаты от заданной, используется в САР для ликвидации этого отклонения. Устройство обратной связи 5 чаще всего отсутствует (т.е. как бы представляет собой безинерционный усилитель с коэффициентом усиления, равным единице) и тогда обратная связь называется единичной, в противном случае обратная связь неединична.

На рис. I.7 выходной сигнал z сравнивается с сигналом задания z_з , т.е. обратная связь охватывает все элементы системы. Такая связь называется главной (глобальной) обратной связью (ГОС). Однако часты случаи, когда обратная связь охватывает отдельные элементы САР. В этом случае речь идет о местной обратной связи (МОС). Часто бывает, что местная и глобальная связи осуществляются совместно (рис. I.8.б)

. Рис.1.8.Функциональные схемы САР с местными

обратными связями.

Для полноты картины отметим, что если обратная связь подводится к затемненному сектору сумматора, то она называется отрицательной (рис. I.8.а), а если к светлому сектору, то положительной (МОС на рис. I.8.б). Регулирование с обратной связью просто в технической реализации и обеспечивает приемлемую точность процесса, поэтому оно нашло широкое применение в системах автоматического регулирования.