Автоматическое регулирование — одна из форм автоматического управления, главным назначением которого является автоматическое поддержание постоянного значения регулируемого параметра. Для осуществления автоматического регулирования система должна содержать автоматический регулятор.
Простейшую систему автоматического регулирования рекомендуется рассмотреть на примере изобретенного в 1784 году Джемсом Уаттом центробежного регулятора скорости вращения махового колеса паровой машины.
Необходимо сравнить функции, выполняемые человеком при ручном регулировании (например, регулирование температуры воды в кране-смесителе, с функциями автоматического регулятора (автоматическое поддержание заданной температуры в холодильнике), после чего рассмотреть типовую блок-схему автоматического регулирования. В нее должны входить следующие части (см. рис. 51).
Рис. 51.
- измерительный орган (датчик) — устройство, измеряющее фактическое значение регулируемой величины;
- орган сравнения (нуль-орган) — устройство, осуществляющее сравнение измеренного и заданного значения регулируемой величины и преобразующее ошибку и некоторую физическую величину, удобную для использования в регуляторе;
- исполнительный орган — устройство, посредством которого регулятор осуществляет воздействие на регулируемый процесс;
- задатчик — устройство, в которое вводится заданное значение регулируемой величины;
- усилитель, являющийся промежуточным звеном между маломощным устройством сравнения и исполнительным органом, требующим обычно более высокого уровня мощности, чем тот, который может быть обеспечен устройством сравнения;
- объект регулирования — техническое устройство, процессы в котором управляются автоматическим регулятором.
Объект регулирования совместно с автоматическим регулятором образует систему автоматического регулирования.
Далее руководитель дает классификацию регуляторов по целевому назначению: регуляторы температуры, давления, расхода, скорости, уровня жидкости, химического состава, напряжения, тока, частоты. Собственно регуляторы и программные регуляторы. Автоматические регуляторы непрерывного и релейного действия.
Процессы автоматического регулирования широко распространены и в живой природе. Примерами могут служить регулирование ритма сердца, регулирование ритма дыхания, регулирование температуры тела и т. д.
Автоматическое регулирование открывает широкий простор для деятельности юных конструкторов приборов автоматики. Ребята могут, например, взяться за разработку и изготовление автоматических устройств для автоматизации сельскохозяйственного производства: автомата для регулирования температуры подогрева кормов; автоматического регулятора уровня воды в резервуаре автономных станций водоснабжения животноводческих ферм; автоматических регуляторов температуры воды или сигнализаторов отклонения от нормы. В связи с этим рекомендуется посетить близлежащий колхоз или совхоз для знакомства с технической оснащенностью и нуждами хозяйства.