Замкнутой САУ называют систему, в которой процесс управления ОУ зависит от результата управления.

Системы, которые непосредственно не используют конечные результаты управления объектом, называют разомкнутыми. Следовательно, САУ, построенные с использованием принципа управления по возмущению являются разомкнутыми.

Рассмотрим особенности замкнутых САУ.

Объект управления характеризуется уравнением вида

.

При отсутствии управления при изменении возмущающего воздействия на ОУ на его выходе появляется отклонение управляемого сигнала от требуемого значения. Это отклонения является ошибкой управления при отсутствии обратной связи, то есть в разомкнутой системе. Его величина определяется как

.

Канал измерения сигнала обратной связи может быть представлен выражением вида:

.

Элемент сравнения сигналов представляется выражением вида

.

Управляющее воздействие на объект может быть представлено как

.

С учетом этих уравнений сигнал на выходе объекта управления определяется как

.

Решая это уравнение относительно управляемой координаты ОУ получаем, что

.

Учитывая, что , получаем

.

где – заданное значение управляемой координаты,

— ошибка управления в замкнутой САУ.

– суммарный коэффициент передачи замкнутого контура управления.

Очевидно, что при достаточно большом коэффициенте передачи замкнутого контура управления ошибка управления в замкнутой системе будет много меньше, чем в разомкнутой. То есть справедливо соотношение

.

Статические характеристики разомкнутой и замкнутой САУ представлены на рис. 6.

Полученное выражение является базовым для определения свойств и параметров замкнутой САУ. Действительно, если известен суммарный коэффициент усиления замкнутой САУ и ее свойства ОУ, т возможно определение ошибки в замкнутой системе. И наоборот, если задана величина ошибки САУ, возможно определение требуемого суммарного коэффициента передачи с помощью следующего неравенства:

.

 

Рис. 6. Статические характеристики с САУ с обратной связью.

Очевидно, что при воздействии на объект нескольких возмущающих факторов, свойства уменьшения ошибки управления сохраняются. Действительно, если ОУ представляется выражением вида

,

сигнал на выходе объекта определяется как

.

Поскольку , то есть это является ошибкой разомкнутой САУ относительно выбранного возмущающего фактора, то выходная координаты ОУ определяется как

.

Следовательно, суммарная ошибка управления в замкнутой САУ определяется как:

.

Преимущества такого способа управления:

· Большая гибкость и приспособляемость к различным условиям эксплуатации САУ.

· Возможность уменьшения влияния любых внешних возмущений на объект управления.

· Малая чувствительность к изменению параметров регулятора и объекта управления.

Недостатки:

· Невозможность полного устранения влияния возмущающих воздействий на величину вектора выходных состояний объекта управления.

Возникновение проблем с устойчивостью САУ при попытках увеличения коэффициента усиления системы.

Пример САР по отклонению представлен на рисунке 4.

 

 

 

Представленная САР, поддерживает давление в резервуаре постоянным. Пусть например давление в резервуаре выросло. Давление в сильфоне также возрастает. Заслонка открывается. Массовый расход возрастает. Давление в резервуаре поддерживается постоянным.

Достоинства:

-в отличие от регулирования по возмущению, при регулировании по отклонению ни одно из возмущающих воздействий не измеряется.

-АСР, по отклонению, способны выполнять задачу регулирования при любом числе возмущающих воздействий.

-отсутствуют требования к стабильности характеристик элементов регулятора и объекта.

Таким образом, САР, работающие по отклонению, лишены основных недостатков САР, работающих по возмущению. Это явилось причиной того, что в настоящее время регулирование по отклонению является основным принципом построения регуляторов в самых различных областях техники. САР, работающие по отклонению, представляют собой системы с обратной связью.

Недостатки:

-прежде чем ликвидировать отклонение необходимо допустить его возникновение.

-САР по отклонению склонна к колебаниям.

В то же время оба отмеченных недостатка САР по отклонению отсутствуют у САР, работающих по возмущению.

Целесообразно использовать САР, реализующих оба принципа регулирования.