4. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АВТОМАТИКИ

корректирующим. Объект управления и устройство управления подвергаются воздействию со стороны внешней среды в форме внешнего воздействия. Это воздействие, как правило, всегда ухуд­ шает результат управления.

4.2. Функциональные структуры систем управления

Способ формирования управляющего воздействия на объект управления определяет вид управления, которое по этому признаку может быть:

-ручным,

-автоматическим,

-автоматизированным.

4.2.1.Ручное управление

При ручном управлении управляющее воздействие на объект управления производится непосредственно человеком через его мускульное воздействие или через технические устройства, усили­ вающие это воздействие. Структура этого вида управления показа­ на на рис. 2.

Рис. 2. Структура системы ручного управления объектом

Если мускульного воздействия человека достаточно для управ­ ления объектом, то человек-оператор (субъект управления) пропор­ ционально формирует это воздействие своим мускульным усилием. И наоборот, если величина сопротивления управлению объектом превышает мускульные возможности субъекта, то в системах руч­

ного управления используются различного типа усилители мус­ кульного воздействия, с помощью которых он в форме управляю­ щего воздействия воздействует на объект управления.

Приведем пример. Использование мускульного усилия ног ве­ лосипедиста достаточно для торможения велосипеда и совершенно недостаточно для торможения подобным образом автомобиля. По­ этому для торможения автомобиля используют вакуумные усили­ тели тормозного усилия, создаваемого ногой водителя.

4.2.2. Автоматическое управление

При автоматическом управлении управляющее воздействие на объект управления производится автоматическим управляющим устройством, работающим по заданному алгоритму безо всякого участия человека. В этом случае по каналу обратной связи устрой­ ство управления получает информацию о результате управления и состоянии объекта управления, на основе которой по заданному алгоритму формируется величина этого воздействия.

По способу формирования управляющего воздействия автома­ тические устройства управления бывают двух типов:

1.Работающие по принципу компенсации отклонения резуль­ тата управления;

2.Работающие по принципу компенсации внешнего возмуще­ ния на объект управления.

4.2.2.1.Структура устройства автоматического управления, работающего по принципу компенсации отклонения результата управления

Структура устройства автоматического управления, работаю­ щего по принципу компенсации отклонения результата управле­ ния, представлена на рис. 3. В таких устройствах задающий сигнал сравнивается с информацией (сигналом) о результате управления или о состоянии объекта управления, полученной по каналу обрат-^ ной связи. В случае рассогласования этой информации элемент сравнения вырабатывает сигнал коррекции, который по заданному алгоритму воздействует пропорционально этому отклонению на источник внешней энергии с целью формирования необходимой ве­ личины и направления управляющего воздействия на объект управ-

ления. Поскольку информация о результате управления в виде сиг­ нала через канал обратной связи вновь поступает на вход системы управления, то такие системы всегда замкнуты.

Информационный канал обратной связи

Рис. 3. Структура системы автоматического управления, работающего по принципу компенсации отклонения результата управления

Приведем пример. В системе автоматического управления ско­ ростью движения подъемного сосуда шахтной подъемной установ­ ки всегда замеряется фактическая скорость подъема. Если по ка­ кой-то причине эта скорость будет больше заданной, то уменьшает­ ся возбуждение подъемного электродвигателя или производится торможение барабана подъемной машины.

42.2.2. Структура устройства автоматического управления, работающего по принципу компенсации внешнего возмущения на объект управления

Структура устройства автоматического управления, работаю­ щего по принципу компенсации внешнего воздействия на объект управления, представлена на рис. 4. В таких устройствах информа­ ция о внешнем воздействии на объект управления поступает на эле­ мент коррекции, который по заданному алгоритму формирует сиг­ нал управления, воздействующий на источник внешней энергии с целью формирования необходимой величины и направления управляющего воздействия на объект. Поскольку информация о ре­ зультате управления не поступает на вход системы управления, то такие системы всегда разомкнуты.

Приведем пример. В системе автоматического поддержания температуры городской теплосети всегда замеряется температура окружающей среды. С понижением температуры наружного возду-