В зависимости от степени автоматизации функций управления различают ручное, автоматизированное и автоматическое управление. При ручном управлении все функции процесса выполняются человеком – оператором. Автоматизированным называют процесс управления, в котором часть функций выполняется человеком, другая часть – автоматическими устройствами. При автоматическом управлении все функции выполняются автоматическими устройствами. Соответственно принято различать автоматизированные и автоматические системы управления.

Основные принципы автоматического управления.

Принято различать три фундаментальных принципа управления: принцип разомкнутого управления, принцип компенсации и принцип обратной связи.

Разомкнутое управление

Рис. 10. Управление по задающему воздействию.

Такие САУ осуществляют управление только по задающему воздействию . Такое управление называют жестким, т.к. при этом не учитываются действительные значения управляемой величины  и возмущающего воздействия . Подобные САУ дают удовлетворительное качество управления лишь при высокой стабильности параметров САУ и внешней среды и при невысоких требованиях к точности. По структуре такие САУ являются разомкнутыми, т.к. не имеют обратной связи по управляемому параметру  и не образуют замкнутого контура управления.

1.8.2. Принцип компенсации.

Рис. 11. Управление по возмущающему воздействию.

Управление по возмущению основано на принципе компенсации возмущения. Управляемый параметр не измеряется, а используется информация о внешнем воздействии . При этом сначала определяют, какое возмущающее воздействие является основным, а затем устанавливают, как необходимо менять значение управляемого параметра при изменении данного возмущения, для того чтобы значение его поддерживать постоянным.

На рис. 11. КУ – корректирующие устройство, преобразующее возмущение  в дополнительное управляющее воздействие . Результирующий управляющий сигнал будет представлять собой сумму .

Достоинством принципа компенсации является быстрота реакции на возмущение. Недостаток – в случае преобладания неконтролируемых возмущений этот способ не дает требуемой точности.

Принцип обратной связи

Рис. 12. Управление по отклонению.

Наибольшее распространение получил принцип обратной связи. Здесь управляющие воздействие корректируется в зависимости от выходной величины  и уже не важно, какое возмущение действует на объект. Если значение  отклоняется от заданного значения, то происходит корректировка сигнала  с целью уменьшение этого отклонения.

Рис. 13.  Система автоматического регулирования.

Частным случаем САУ, работающих по принципу обратной связи, является система автоматического регулирования, представленная на рис. 13. Здесь  – регулятор, на вход которого поступает отклонение . Если  то регулятор не формирует управляющего воздействия. В случае, когда , вырабатывается управляющее воздействие , направленное в сторону уменьшения сигнала рассогласования. При этом регулятор стремится компенсировать отклонение независимо от причин, вызвавших это отклонение. Такое управление можно назвать гибким, т.к. при этом учитывается действительное состояние объекта управления.

В качестве примера рассмотрим САР уровня воды в баке. (рис.14)

Рис. 14.  САР уровня воды в баке.