23

Введение

Автомати­ческое управление — это такой способ управления, при котором необходимые операции выполняются посредством системы, функционирующей без вмешательства человека, в соответствии с заранее заданными условиями.

Функции автоматического управления могут быть чрез­вычайно многообразными. Применительно к оборудованию тепловозов это могут быть: поддержание необходимых режимов работы машин и агрегатов; поддержание постоян­ными или изменение по заданным законам каких-либо физических величин, характеризующих режимы работы; включение и выключение машин и агрегатов; реверсирова­ние ТЭД и их торможение; осуществление определенной последовательности операций; защита от недопусти­мых режимов работы; контроль состояния физических величин или режимов работы.

Совокупность объекта управления и автоматических управляющих устройств называется системой автомати­ческого управления (САУ).

Два основных принципа автоматического управления. Основным признаком, по которому могут быть подразде­лены САУ, является воздействие на систему управления действительного состояния объекта управления. Если в системе происходит непрерывный контроль управляемой величины и в зависимости от ее значения осуществляется воздействие на объект управления, то такая система называется САУ по отклонению управляемой величины (такую систему иногда называют системой автоматичес­кого регулирования САР). Ноли воздействие на объект управления осуществляется вне зависимости от состоя­ния управляемой величины, то такая система называется системой автоматического управления (САУ) по воз­мущающему воздействию (или системой автоматического управления по произвольно изменяемой нагрузке). В ком­бинированных системах автоматического управления соче­таются оба принципа управления, как по возмущающему воздействию, так и по отклонению управляемой величины.

Структурная схема САУ по отклонению управляемой величины представлена на рис.1. Здесь управляемая величина воздействует на вход регулятора через обратную связь. Обратной связью в общем случае называется воз­действие (сигнал) от управляемой величины на вход системы или, другими словами, на работу регулятора. Сигна­лам называется физическая величина, используемая для передачи команды или информации.

Если система состоит из нескольких последовательно включенных элементов, то воздействие от управляемом величины на вход системы называется главной обратной /вязью, а воздействие от выхода какого-либо элемента на вход предыдущего (но цепи прохождения сигнала) назы­вается дополнительной (местной) обратной связью. Если обратная связь увеличивает воздействие входного сигнала на выходной (сигнал обратной связи складывает­ся с входным сигналом), то она называется положитель­ной обратной связью. Если же указанное воздействие уменьшается (сигнал обратной связи вычитается из вход­ного), то это будет отрицательная обратная связь (см. рис. 4).

Рис. 1. Структурная схема САУ по отклонению управляемой вели­чины.

В САУ электрической передачи, как и в других техничес­ких системах, преимущественно применяется отрицатель­ная обратная связь, которая улучшает переходные процес­сы, повышая устойчивость И быстродействие системы.

Различают жесткую (апатическую) и гибкую

(исчезающую) обратные связи. При жесткой обратной связи ее выходное воздействие всегда пропорционально входному сигналу (как при переходных, так и при устано­вившихся процессах). Введение жесткой обратной связи обеспечивает статическую стабилизирующую САУ. Гибкая обратная связь действует только при переходных процес­сах и исчезает при установившемся режиме. При гибкой обратной связи система управления является астатичес­кой стабилизирующей.

Система автоматического управления с обратной связью является замкнутой. При отклонении управляемой вели­чины от заданного значения по любой причине происходит такое воздействие на объект управления, которое устраня­ет это отклонение.