Выходным напряжением усилителя.

Функциональная схема разомкнутой системы управления выходным напряжением усилителя.

Рассмотрим управляемый усилитель напряжения (рис. 1.1). Усилитель, включающий в себя предварительный усилитель, управляемый делитель и усилитель мощности, является объектом регулирования. Блок управления, канал связи и управляемый делитель относятся к регулятору. Управляемый делитель входит в объект регулирования и регулятор. Он осуществляет регулирующее воздействие на объект регулирования.

Рис. 1. 1. Функциональная схема разомкнутой системы управления

выходным напряжением усилителя

Напряжение U_вых в данной системе является регулируемой физической величиной. Входное напряжение U_вх являются внешними возмущающим воздействием или нагрузкой. Сигнал управления Y является настройкой.

Сигнал управления подаётся на блок управления, где преобразуется в удобную для передачи по каналу связи форму. Обычно используются электрические или оптические каналы связи. Поступающее на управляемый делитель регулирующее воздействие изменяет его коэффициент передачи и, следовательно, изменяет выходное напряжение U_вых усилителя при неизменном входном напряжении U_вх. Управление выходным напряжением усилителя в рассматриваемой системе производится без контроля регулируемого параметра.

Отсутствие контроля выходного напряжения в разомкнутой системе не гарантирует высокой точности управления, т. к. на регулируемую физическую величину влияет как настройка, так и нагрузка. Этот недостаток отсутствует в замкнутой автоматической системе.

Функциональная схема замкнутой системы управления

выходным напряжением усилителя.

Повысить точность управления можно за счёт установления постоянного контроля изменения регулируемой физической величины и оперативного введения регулирующего воздействия. С этой целью необходимо иметь устройство измерения выходного напряжения. В системе управления регулятор также должен содержать фильтр, датчик рассогласования и усилитель-преобразователь (рис. 1. 2)

Рис. 1. 2. Функциональная схема замкнутой системы управления

выходным напряжением усилителя

Воздействие на управляемый делитель, пропорциональное величине отклонения выходного напряжения, вводится с противоположным знаком. Построенная на этой основе автоматическая система является замкнутой.

Уровень выходного напряжения задается настройкой Y. Блок управления вырабатывает и передаёт по каналу связи опорный сигнал. Датчик рассогласования сравнивает опорный сигнал с измеренным. При наличие рассогласования между опорным и измеренным напряжениями датчиком рассогласования вырабатывается сигнал рассогласования с инверсией знака, который после усиления изменяет коэффициент передачи управляемого делителя. Изменяется выходное напряжение усилителя так, что рассогласование стремится к нулю. Величина выходного напряжения после завершения переходного процесса может отличаться от заданного. Разница между этими напряжениями будет определять погрешность регулирования. Однако эта погрешность будет значительно меньше, чем в разомкнутой системе.

В замкнутой системе на величину погрешности не оказывает существенного влияния изменение входного напряжения U_вх. Погрешность не будет иметь сильной зависимости и от коэффициента передачи усилителя-преобразователя. Существенное влияние на погрешность будет оказывать точность воспроизведения и передачи управляющего воздействия и точность измерения и преобразования выходного напряжения.