自動調節器的工作原理和工作原理以培養箱為例

技術裝置運行的最簡單和最常見的自動控制形式是自動控制，稱為保持給定參數（例如，軸轉速、介質溫度、蒸汽壓力）恆定的方法或確保它按一定的規律變化。它可以通過適當的人為操作或自動執行，即藉助適當的技術設備——自動調節器。

保持參數恆定值的調節器稱為自身，而根據一定規律提供參數變化的控制器稱為軟件。

1765 年，俄羅斯機械師 I. I. Polzunov 發明了一種用於工業用途的自動調節器，可將蒸汽鍋爐中的水位保持在大致恆定的水平。 1784年，英國機械師J.瓦特發明了一種自動調速器，可以保持蒸汽機軸的恆定轉速。

監管流程

考慮如何在稱為恆溫器，其中的一個例子是培養箱。

孵化器

恆溫器廣泛應用於各個工業部門，尤其是食品行業。最後，如果生活空間在暖氣片上的特殊閥門的幫助下保持恆定溫度，那麼它在冬天也可以被視為恆溫器。讓我們展示如何執行非自動室溫控制。

假設希望保持 20°C 的溫度。它由室內溫度計監測。如果上升得更高，則散熱器閥門會稍微關閉。這減慢了後者中熱水的流動。它的溫度降低，因此進入房間的能量流減少，空氣溫度也變低。

當室內空氣溫度低於20°C時，閥門打開，暖氣片中的熱水流量增加，從而使室內溫度升高。

通過這種調節，可以觀察到空氣溫度在設定值附近有小幅波動（在所考慮的示例中，約為 20°C）。

機械恆溫器

這個例子表明在監管過程中需要執行某些動作：

在非自動調節中，這些動作由操作員執行。

自動調整

監管可以在沒有人為乾預的情況下進行，即通過技術手段。在這種情況下，我們談論的是自動調節，這是使用自動調節器進行的。讓我們找出它由哪些部分組成以及這些部分如何相互作用。

受控參數實際值的測量由稱為傳感器的測量裝置執行（在培養箱示例中 - 溫度感應器).

測量結果由傳感器以某種物理信號的形式給出（測溫液柱的高度、雙金屬板的變形、傳感器輸出端的電壓或電流值等）。

受控參數的實際值與給定參數的比較是由稱為空體的特殊比較器進行的。在這種情況下，確定受控參數的實際值與其指定（即要求）值之間的差異。這種差異稱為控制誤差。它可以是正面的也可以是負面的。

將控制誤差的值轉換成一定的物理信號，影響控制被控對象狀態的執行機構。由於執行機構對對象的影響，被控參數的增減取決於調節誤差的符號。

因此，自動調節器的主要部分是：測量元件（傳感器）、參考元件（調零元件）和執行元件。

為了使零元件能夠將被控變量的測量值與設定值進行比較，需要在自動控制器中輸入參數的設定值。這是在一種特殊設備的幫助下完成的，即所謂的Master，將參數設定值的自動調整轉換成一定電平的物理信號。

在這種情況下，重要的是傳感器輸出的物理信號和設定值具有相同的性質。只有在這種情況下才有可能與空體進行比較。

還應注意，與調節誤差對應的輸出信號的功率通常不足以控制執行機構的操作。在這方面，指定信號被預放大。因此，自動調節器除了所示的三個主要部分（傳感器、零元件和執行器）外，還包括設置和放大器。

自動控制系統的典型框圖

從這張圖可以看出，自動控制系統是關閉的。從控制對象，關於被控參數值的信息到傳感器，再到零體，之後控制誤差對應的信號通過放大器到執行機構，對控制產生必要的影響。控制對象。

從控制對像到空體的信號移動是一個反饋迴路。反饋是調節過程的先決條件。這樣的閉環也會受到外部影響。

首先（也是最重要的一點），監管對象受到外部影響。正是這些影響導致其狀態參數發生變化並施加監管。

其次，外界對自控系統電路的影響是通過對被控參數要求值的整定值輸入到零體中，這是根據對整個系統運行方式的分析來確定的，包括這個自動裝置。該分析由人或控制計算機執行。

自動調節器的例子：