§1.2. Понятие о воздействиях и сигналах

В процессе работы САУ в целом, а также, если рассматривать отдельные ее части, то либо система, либо ее составляющие, испытывают на себе воздействие различных факторов.

Воздействием в автоматике называют взаимодействие между автоматической системой и внешней средой, или одной ее части и другой, при котором в самой система происходят изменения. Соответственно различают внешние и внутренние воздействия.

1. Внутренними воздействиями называют такие, которые передаются от одной части системы на другую, образуя последовательную цепь воздействий, обеспечивающих протекание ТП с заданными показателями. Также воздействия называют управляющими и обозначают в функции времени как U(t).

2. Внешние воздействия разделяют на 2 вида:

   1. Такие, которые необходимы для нормального протекания технологического процесса. Их подают на вход системы намеренно в соответствии с алгоритмом функционирования, обозначают x(t) или x_з(t) и соответственно при этом называют задающими или предписанными.

   2. Такие, которые поступают непосредственно в систему или объект из внешней среды, т.е. из окружающего пространства, или от технических средств и устройств, не принадлежащих рассматриваемой сичстеме. Также воздействие носят незапланированный, зачастую случайный характер, обозначаются как f(t) и называются возмущающими воздействиями или возмущениями.

Возмущения делятся на нагрузку и помеху.

Нагрузка – возмущение, поступающее в систему, помимо управляющего воздействия, влияющее на переменные состояния и параметры, которые характеризуют динамические свойства ОУ.

Помеха – возмущение, искажающее поступающую в управляющее устройство информацию о нагрузке, о состоянии и динамических свойствах ОУ, а также влияющее на переменное состояние и параметры управляющего устройства (УУ). Возмущения могут быть контролируемыми и не контролируемыми, детерминированными (заданными функцией времени) и стохастическими (случайными), основными и второстепенными.

Под влиянием заданного значения x(t) в системе автоматического управления происходят различные количественные и качественные изменения, в результате чего управляемые или регулируемые величины, обозначаемые как y(t) приобретают заданные значения, или получают требуемый характер изменения.

Значение управляемой величины, предусмотренное алгоритмом функционироваия называется предписанным, а измеренное, т.е. фактическое значение – действительным.

Кроме того, задающее значение x(t) называют входным, а управляемую величину y(t) – выходной.

Изобразим простейший алгоритм регулирования температуры внутри нагревательной камеры.

Управлять объектом – это значит вырабатывать управляющее воздействие U(t) с таким расчетом, чтобы управляемая или регулируемая величина y(t) изменялась по заданному закону и с требуемой точностью независимо от влияния на объект, а возмущающего воздействия f(t).

Любая САУ может быть представлена как взаимодействие автоматического управляющего устройства или автоматического регулятора и объекта управления.

Более просто можно показать влияние сигналов и воздействий, если рассмотреть только ОУ:

Если в системе одна управляемая величина, то такая система называется одноконтурной, а если этих величин несколько, причем изменение одной влияет на другие, то такую систему называют многоконтурной.