自动调节器的工作原理和工作原理以培养箱为例

技术装置运行的最简单和最常见的自动控制形式是自动控制，称为保持给定参数（例如，轴转速、介质温度、蒸汽压力）恒定的方法或确保它按一定的规律变化。它可以通过适当的人为操作或自动执行，即借助适当的技术设备——自动调节器。

保持参数恒定值的调节器称为自身，而根据一定规律提供参数变化的控制器称为软件。

1765 年，俄罗斯机械师 I. I. Polzunov 发明了一种用于工业用途的自动调节器，可将蒸汽锅炉中的水位保持在大致恒定的水平。 1784 年，英国机械师 J.瓦特发明了一种自动调速器，可以保持蒸汽机轴的恒定转速。

监管流程

考虑如何在称为恒温器，其中的一个例子是培养箱。

孵化器

恒温器广泛应用于各个工业部门，尤其是食品行业。最后，如果生活空间在暖气片上的特殊阀门的帮助下保持恒定温度，那么它在冬天也可以被视为恒温器。让我们展示如何执行非自动室温控制。

假设希望保持 20°C 的温度。它由室内温度计监测。如果上升得更高，则散热器阀门会稍微关闭。这减慢了后者中热水的流动。它的温度降低，因此进入房间的能量流减少，空气温度也变低。

当室内空气温度低于20°C时，阀门打开，暖气片中的热水流量增加，从而使室内温度升高。

通过这种调节，可以观察到空气温度在设定值附近有小幅波动（在所考虑的示例中，约为 20°C）。

机械恒温器

这个例子表明在监管过程中需要执行某些动作：

在非自动调节中，这些动作由操作员执行。

自动调整

监管可以在没有人为干预的情况下进行，即通过技术手段。在这种情况下，我们谈论的是自动调节，这是使用自动调节器进行的。让我们找出它由哪些部分组成以及这些部分如何相互作用。

受控参数实际值的测量由称为传感器的测量装置执行（在培养箱示例中 - 温度感应器).

测量结果由传感器以某种物理信号的形式给出（测温液柱的高度、双金属板的变形、传感器输出端的电压或电流值等）。

受控参数的实际值与给定参数的比较是由称为空体的特殊比较器进行的。在这种情况下，确定受控参数的实际值与其指定（即要求）值之间的差异。这种差异称为控制误差。它可以是正面的也可以是负面的。

将控制误差的值转化为一定的物理信号，影响控制被控对象状态的执行机构。由于执行机构对对象的影响，被控参数的增减取决于调节误差的符号。

因此，自动调节器的主要部分是：测量元件（传感器）、参考元件（调零元件）和执行元件。

为了使零元件能够将被控变量的测量值与设定值进行比较，需要在自动控制器中输入参数的设定值。这是在一种特殊设备的帮助下完成的，即所谓的Master，将参数设定值的自动调整转换成一定电平的物理信号。

在这种情况下，重要的是传感器输出的物理信号和设定值具有相同的性质。只有在这种情况下才有可能与空体进行比较。

还应注意，与调节误差对应的输出信号的功率通常不足以控制执行机构的操作。在这方面，指定信号被预放大。因此，自动调节器除了所示的三个主要部分（传感器、零元件和执行器）外，还包括设置和放大器。

自动控制系统的典型框图

从这张图可以看出，自动控制系统是关闭的。被控参数的取值信息从控制对象传到传感器，再传到零体，之后控制误差对应的信号通过放大器传到执行机构，对控制产生必要的影响。控制对象。

从控制对象到空体的信号移动是一个反馈回路。反馈是调节过程的先决条件。这样的闭环也会受到外部影响。

首先（也是最重要的一点），监管对象受到外部影响。正是这些影响导致其状态参数发生变化并施加监管。

其次，外界对自控系统电路的影响是通过对被控参数要求值的整定值输入到零体中，这是根据对整个系统运行方式的分析来确定的，包括这个自动装置。该分析由人或控制计算机执行。

自动调节器的例子：