Ключевые слова: регулирование, управление, контроль, система.

В большинстве случаев система автоматического контроля состоит из четырех элементов: объекта контроля, чувствительного элемента, линии связи и измерительного устройства.

Системы автоматического контроля по характеру действия подразделяются на местные, дистанционные, и централизованные.

В большинстве случаев, практически невозможно обеспечить неизменное протекание технологического процесса из-за внешних воздействии, а также явлений, происходящих в том или ином объекте. В результате режим процесса отклоняется от заданного, а тем более от оптимального.

Для этих целей в схемах автоматизации широко используют системы автоматического регулирования, основное назначение которых состоит в том, чтобы свести к минимуму отклонения процесса от заданного состояния.

Для решения важнейших вопросов теории автоматического регулирова­ния необходимо иметь дифференциальное уравнение, описывающее работу САР. Такое уравнение может быть получено в результате математических выводов при теоретическом рассмотрении динамики изучаемого процесса. Однако во многих случаях это очень трудоемкий процесс. Необходимое дифференциальное уравнение САР может быть получено с меньшей затратой времени, если исполь­зовать изложенные выше общие положения.

С о с т а в л е н и е э л е к т р и ч е с к о й с х е м ы САР. Работу по со­ставлению дифференциального уравнения САР следует начинать с изображения ее общей схемы (рис.). Вся САР состоит из генератора Г, возбудителя В, фазочувствительного усилителя и задатчика, от которого в схему САР по­дается неизменное напряжение постоянного тока U ₂ от отдельного стабилизи­рованного источника электроэнергии.

Напряжение U ₂ устанавливается задатчиком в зависимости от задания для работы САР. Рассмотрим работу этой САР. При повышении нагрузки на гене­ратор его напряжение U ₁ будет уменьшаться и станет меньше заданного U₂. При этом потенциал точки а станет меньше положительного потенциала задат­чика и ток от него пройдет через фазочувствительный усилитель в направлении, показанном пунктирной стрелкой (рис.), и подмагнитит его. В результате этого выходное напряжение усилителя U _у возрастет, через обмотку возбужде­ния возбудителя ОВВ пройдет больший ток возбуждения и увеличит его маг­нитное поле. Тогда выходное напряжение возбудителя U _в увеличится, через обмотку возбуждения генератора ОВГ пройдет больший ток возбуждения, что приведет к увеличению магнитного поля генератора, и его напряжение U ₁ ста­нет возрастать.

В случае уменьшения нагрузки на генератор его напряжение U ₁ увели­чится и будет выше заданного напряжения U _2. При этом потенциал точки а станет выше положительного потенциала задатчика, и тогда от генератора прой­дет ток через фазочувствительный усилитель, но в обратном против описан­ного выше направлении, как показано на схеме сплошной стрелкой. Это при­ведет к некоторому размагничиванию усилителя, его выходное напряжение U _у уменьшится, и вся схема будет работать в обратном порядке, напряжение гене­ратора уменьшится.

Электрическая схема замкнутой статической системы автоматиче­ского регулирования напряжения генератора.

В том случае, когда напряжение генератора U ₁ будет равно заданному на­пряжению U ₂ дополнительные токи не будут протекать через усилитель, и вся система будет работать в установивщемся режиме.

С о с т а в л е н и е с т р у к т у р н о й с х е м ы САР. Этот второй этап является обязательным во всех случаях расчета.

Для составления структурной схемы необходимо все элементы САР обозна­чить в виде прямоугольников и соединить их в соответствии с электрическойсхемой САР. При этом задатчик удобно включить в так называемый элементсравнения (рис.), в котором напряжение генератора U ₁ сравнивается с на­пряжением задатчика U ₂ в случае их рассогласования от элемента сравнения в усилитель будет поступать сигнал х в соответствии с приведенным выше опи­санием работы схемы САР.

Размыкание замкнутой системы и составление уравнений элементов структурной схемы. Полученная замкнутая структурная схема вызывает некоторые затруднения при ее мате­мaтической обработке, поэтому структурную схему рекомендуется разомкнуть, что удобнее всего сделать на выходе из элемента сравнения. Тогда в общем слу­чае следует выходную величину элемента сравнения обозначить Х₂, а входную величину в усилитель Х_1.