2. Теоретические сведения

2.1. Общие положения

Построение замкнутой САР помимо объекта регулирования требует в наиболее общем случае наличия целого ряда элементов, которые можно разделить по их функциональным признакам. На рис. 1 показана функ­циональная схема некоторой обобщенной САР, где Д - датчик, т.е. устройство, предназначенное:

а) для обеспечения установки заданного значения регулируемой ве­личины g(t);

б) для обеспечения измерения текущего значения регулируемой ве­личины y(t);

в) для сравнения заданного и текущего значений регулируемой ве­личины путем вычисления разности e(t)=g(t)-y(t), называемой отклонени­ем или рассогласованием;

ИС - измерительная схема, служащая для количественной оценки физической величины на выходе датчика;

А - усилитель-устройство, которое обеспечивает доведение сигнала с выхода ИС до требуемого уровня по мощности;

Р - собственно регулятор, обеспечивающий соответствующий алго­ритм работы всей системы;

ИМ - исполнительный механизм, осуществляющий воздействие не­посредственно на исполнительный орган объекта регулирования;

ОР - объект регулирования.

Идея работы всей системы заключается в том, что при наличии не­равенства между действительным значением регулируемого параметра y(t) и его заданным значением g(t) датчик Д выдает сигнал той или иной физической природы на измерительную схему ИС, которая измеряет, т.е. определяет его количественные характеристики. После ИС сигнал усиливается усилителем А и поступает на регулятор Р, который формирует в соответствии с заложенным законом регулирования воздействие на объект регулирования ОР, которое передается на последний с помо­щью некоторого исполнительного механизма ИМ.

Рис. 1. Структурная схема САР

Благодаря наличию воздействия объект регулирования начинает из­менять свое состояние таким образом, чтобы регулируемый параметр y(t) стремился к своему заданному значению. То, как при этом изменяется во времени регулируемый параметр, определяет собой так называемый пе­реходный процесс системы, который зависит от математического описа­ния всех элементов и вида их соединения. При равенстве y(t)=g(t) сигнал с выхода датчика равен нулю и система находится в покое.

2.2. Физическая реализация системы автоматического

регулирования температуры

В лабораторной работе предлагается исследовать систему автомати­ческой стабилизации температуры, в которой в качестве основных функ­циональных элементов использованы следующие устройства:

- объект регулирования /ОР/ - электрическая печь;

- датчик температуры /Д/ - термопара типа ХК;

- совокупность измерительной схемы /ИС/, усилителя /А/, регуля­тора /Р/ (на рис.1 обведено пунктиром) - автоматический потен­циометр типа ПСР1;

- исполнительный механизм /ИМ/ - электромагнитное реле К1.