1.2.3. Принцип обратной связи
Наибольшее распространение в технике получил принцип
обратной связи (рис.7). Здесь управляющее воздействие
корректируется в зависимости от выходной величины y(t). И уже
не важно, какие возмущения действуют на ОУ. Если значение y(t)
отклоняется от требуемого, то происходит корректировка сигнала u(t)
с целью уменьшения данного отклонения. Связь выхода ОУ с его входом
называется главной обратной связью (ОС).
В частном случае (рис.8) ЗУ формирует
требуемое значение выходной величины yо(t),
которое сравнивается с действительным значением на выходе САУ y(t).
Отклонение e = yо-y с выхода
сравнивающего устройства подается на вход регулятора Р,
объединяющего в себе УУ, УО, ЧЭ.Если e
0, то регулятор формирует управляющее
воздействие u(t), действующее до тех пор, пока не обеспечится
равенство e = 0, или y = yо.
Так как на регулятор подается разность сигналов, то такая обратная
связь называется отрицательной, в отличие от положительной
обратной связи, когда сигналы складываются.
Такое управление в функции отклонения называется регулированием,
а подобную САУ называют системой автоматического регулирования
(САР). Так на рис.9 изображена упрощенная схема САР хлебопекарной печи.
Роль ЗУ здесь выполняет потенциометр,
напряжение на котором Uз сравнивается с напряжением
на термопаре Uт. Их разность
U через усилитель подается на
исполнительный двигатель ИД, регулирующий через редуктор положение
движка реостата в цепи НЭ. Наличие усилителя говорит о том, что данная
САР является системой непрямого регулирования, так как энергия
для функций управления берется от посторонних источников питания, в
отличие от систем прямого регулирования, в которых энергия
берется непосредственно от ОУ, как, например, в САР уровня воды в баке
(рис.10).
Недостатком принципа обратной связи является инерционность системы. Поэтому часто применяют комбинацию данного принципа с принципом компенсации, что позволяет объединить достоинства обоих принципов: быстроту реакции на возмущение принципа компенсации и точность регулирования независимо от природы возмущений принципа обратной связи.