Для более наглядного понимания, что такое система автоматического управления разберем несколько примеров.
Система автоматического регулирования температуры печи
Структурная схема показана ниже:
В данной системе необходимо регулировать температуру в электрической печи, величина которой задается входным сигналом напряжения U0. Измерение температуры θ производят специальным устройством – термопарой, которая на выходе выдает напряжение Uт пропорциональное температуре внутри печи θ. С помощью сумматора напряжения Uт и U0 сравниваются, в результате чего получается некоторое напряжение ΔU = U0 – Uт. Сигнал ΔU – это сигнал рассогласования, или же разность между напряжением задания и напряжением обратных связей. После сумматора данная разность ΔU поступает на усилитель 1, который усиливает Uy сигнал и передает его на привод движения ползунка реостата 2, осуществляющего перемещения ползунка 3, изменяющего сопротивления и регулирующего таким образом температуру θ. Когда сигнал r увеличивает сопротивление реостата 5, ток падает и вместе с ним и температура, а при уменьшении ток растет – растет температура θ. В данном примере роль чувствительного элемента будет играть термопара 6, фиксирующая температуру и формирующую сигнал ошибки ΔU с помощью обратной связи.
Автоматическое управление летальным аппаратом
Схема ниже:
Свободный гироскоп будет фиксировать отклонения угла тангажа Θ с помощью потенциометра. Требуемый угол тангажа будет соответствовать нулевому показателю потенциометра. Выходное напряжение потенциометра Uε ,будет пропорционально ошибке ε = ΰп – ΰ. Полученный сигнал ошибки Uε преобразуется в управляющий Uу. При необходимости в систему автоматического управления могут вводится различные корректирующие устройства (например RC цепи). После чего в игру вступает усилитель, который усиливает сигнал до необходимого значения, после чего выходной ток усилителя iу начинает управлять рулевой машиной. Рулевая машина повернет на необходимый угол δ органы управления, которые создадут условие для поворота самого летального аппарата. В процессе поворота угол тангажа Θ сравнивается с заданным и таким образом происходит замыкание обратных связей. В данном случае программное задание ΰ(t) будет управляющим воздействием. Моменты и силы (Fв и Mв) – возмущающие воздействия, которые прилагаются к летательному аппарату, а также вызываются погрешностями производственными и ветром.
