Автоматична система (керування)

Коротко

• Синонім у технічній літературі — система автоматичного керування (САК).
• На відміну від автоматизованої системи, у якій рішення ухвалює людина-оператор, автоматична працює самостійно.
• Основний поділ — на замкнені (зі зворотним зв’язком) і розімкнені системи.
• Окремий випадок — автоматичне регулювання: підтримання певної величини на заданому рівні або зміна її за заданим законом.

Будь-яка автоматична система розв’язує одне завдання: змусити об’єкт поводитися так, як потрібно, без постійного втручання людини. Об’єктом може бути двигун, піч, ліфт чи літак, а засобами — датчики, що вимірюють його стан, і пристрої, що на нього впливають.

Регулювання і керування

У теорії розрізняють два близькі поняття. Автоматичне регулювання — це підтримання на заданому рівні певної фізичної чи хімічної величини (температури, тиску, швидкості) або її зміна за наперед відомим законом. Автоматичне керування — ширше поняття: система обирає потрібні впливи на процес із певної множини можливих.

Замкнені системи

Замкнені системи працюють за принципом керування за відхиленням: вимірюють керовану величину, порівнюють її із заданою і реагують на різницю. Це системи зі зворотним зв’язком. Їх поділяють на три види:

Вид	Що забезпечує
Стабілізації	стале значення керованої величини
Програмні	зміну величини за наперед відомою програмою
Слідкувальні	зміну за законом, який заздалегідь невідомий і формується під час роботи

Розімкнені системи

Розімкнені системи не контролюють результату безпосередньо. Серед них є компенсаційні, які формують сигнал керування так, щоб погасити дію відомого збурення, і системи програмного керування, що перемикають режими роботи за наперед заданою програмою. Приклад — ліфт, де кінцеві вимикачі змінюють режим роботи електропривода залежно від положення кабіни.

Інші класифікації

Системи керування поділяють також:

• на статичні й астатичні — за тим, чи залежить усталене значення керованої величини від збурення;
• на неперервні й перервні (релейні та імпульсні) — за характером сигналів;
• на одновимірні й багатовимірні — за кількістю керованих величин;
• на лінійні й нелінійні — для лінійних виконується принцип суперпозиції, а нелінійні для розрахунків часто лінеаризують;
• на стаціонарні й нестаціонарні — за тим, чи змінюються з часом їхні параметри.

Ще одна ознака — повнота початкової інформації. Звичайні системи мають усі потрібні відомості про об’єкт заздалегідь, а системи з неповною початковою інформацією мусять добирати її під час роботи.

Запитання

Чим автоматична система відрізняється від автоматизованої?

Автоматична система виконує свої функції сама — людина лише запускає та налаштовує її. В автоматизованій системі керування (АСУ) техніка збирає й обробляє інформацію, але остаточні рішення ухвалює оператор.

Що таке зворотний зв’язок у системі керування?

Це передавання інформації про фактичний стан керованої величини назад на вхід регулятора. Порівнюючи фактичне значення із заданим, система визначає відхилення й коригує вплив на об’єкт. Такі системи називають замкненими, або системами керування за відхиленням.

Чим статична система відрізняється від астатичної?

У статичній системі після зміни зовнішнього збурення керована величина встановлюється на дещо іншому значенні в допустимих межах — з’являється статизм. В астатичній системі вона повертається точно до заданого значення за будь-якого збурення.

Див. також

• Автоматизована система управління (АСУ) На відміну від автоматичної системи, АСУ залишає за людиною ухвалення ключових рішень.
• Автоматична лінія Виріб послідовно переходить від однієї машини до іншої й сам закріплюється в потрібному положенні.
• Автопілот Перший авіаційний автопілот створила 1912 року американська компанія Sperry; 1914 року Лоуренс Сперрі показав його в Парижі, піднявши руки над штурвалом.
• Автооператор ГЕС Змінює склад працюючих агрегатів, коли змінюються напір води й навантаження енергосистеми.
• Розділ «Техніка» Машини, механізми, прилади та технічні поняття.

Джерела

1. Автоматична система керування — Вікіпедія (українська)
2. Wikidata: Q12076026

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.