Определение динамических характеристик объекта управления является основой для синтеза системы автоматического управления, выбора и расчета параметров регулятора.
Автоматический регулятор – это устройство, с помощью которого регулируемый параметр процесса автоматически изменяется в желаемом направлении.
Автоматический регулятор в общем случае состоит из задающего устройства ЗУ, измерительного устройства ИУ, суммирующего устройства СУ, усилителя У и исполнительного механизма ИМ.
Автоматический регулятор, воздействуя на регулирующий орган РО, обеспечивает заданное значение регулируемой величины (параметра) в регулируемом объекте. Т. к. РО является устройством, воспринимающим регулирующее воздействие регулятора на объект, то РО принято рассматривать как составную часть объекта регулирования.
В СУ регулятора значение регулируемой величины х(t), поступающее от измерительного устройства, сравнивается с ее заданным значением g(t), поступающим от ЗУ. Если действительное значение регулируемой величины не равно ее заданному значению, то их разность, или сигнал ошибки, (t) = g(t) – x(t) поступает на вход регулятора, который при этом воздействует на объект регулирования таким образом, чтобы восстановить заданное значение регулируемой величины объекта. В данном случае используется принцип регулирования по отклонению (принцип обратной связи).
Усилительное устройство регулятора усиливает сигнал ошибки (t), преобразует ее в тот или иной вид энергии, необходимый для управления исполнительным механизмом ИМ регулятора, а так же формирует требуемый закон регулирования регулятора.
В выходной величине измерительного устройства ИУ однозначно закодировано значение регулируемой величины в данный момент времени. Назначение ИУ состоит в преобразовании регулируемой величины к виду, удобному для сравнения ее с заданным значением в суммирующем устройстве СУ. В связи с этим при расчете системы принято относить измерительное устройство к суммирующему устройству или к объекту регулирования.
Структурная схема системы автоматического регулирования по каналу регулирующего воздействия представлена на рис. 4.