Более высокое качество управления позволяют получить замкнутые САУ, в которых используется информация об управляемом параметре (рис. 4). В таких системах измеряется значение управляемого параметра. Устройство управления производит сравнение полученного сигнала с заданным значением и при наличии разности вырабатывается управляющее воздействие, направленное на уменьшение полученной величины рассогласования заданного и измеренного значений параметров. При этом устройство управления стремится компенсировать это отклонение независимо от причин, его вызывающих.
Данный принцип управления иногда называют компенсационным принципом Ползунова-Уатта. Такой способ управления является основным для большинства современных САУ.
Рис. 4. Функциональная схема САУ, построенной на базе принципа управления по отклонению.
В САУ, использующей принцип управления по отклонению, управляющее воздействие на объект, определяется как
Рассмотрим систему автоматического управления с обратной связью, структурная схема которой представлена на рис 5.
Рис. 5. Структурная схема САУ, построенной на базе принципа управления по отклонению.
В САУ, использующей такой принцип управления входят следующие основные элементы:
· задающее устройство (ЗУ), необходимое для реализации алгоритма работы объекта управления, выражающего в формировании управляющего воздействия ;
· измерительный преобразователь (ИП), обеспечивающий измерение управляемой координаты;
· элемент сравнения (ЭС), выявляющий отклонение управляемой координаты от ее требуемого значения.
· промежуточный усилитель (У), обеспечивающий формирование требуемого закона управления ОУ.
· объект управления (ОУ).
Принцип работы САУ заключается в измерении управляемой координаты с помощью ИП и сравнении полученного сигнала с задающим . Элемент сравнения выявляет разность этих сигналов, представляющую ошибку управления. Этот сигнал используется для формирования управляющего воздействия на ОУ . Очевидно, что выходная координата является функцией как задающего сигнала , так и своего собственного значения. То есть
.
Первая составляющая выходного сигнала формируется по прямому каналу управления, а вторая – по каналу с обратным направлением передачи информации, называемому каналом обратной связи или просто обратной связью. Так как такая связь обеспечивается элементом сравнения, вычисляющим разность сигналов задания и обратной связи, то такой вид обратной связи называется отрицательной. Если сигнал обратной связи определяется алгебраическим суммированием сигналов задания и обратной связи, то такая связь называется положительной.
Поэтому такой принцип управления называется управлением с обратной связью. Так как в такой САУ присутствует замкнутый контур для прохождения информации, то такие системы называют замкнутыми САУ.